JP3102268B2 - 磁気検出装置 - Google Patents
磁気検出装置Info
- Publication number
- JP3102268B2 JP3102268B2 JP06126411A JP12641194A JP3102268B2 JP 3102268 B2 JP3102268 B2 JP 3102268B2 JP 06126411 A JP06126411 A JP 06126411A JP 12641194 A JP12641194 A JP 12641194A JP 3102268 B2 JP3102268 B2 JP 3102268B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic
- bias
- bias magnet
- magnet
- magnetoresistive element
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、磁気抵抗素子の磁界
変化に対して抵抗値が変化することを利用して磁気変化
を検出する装置に関し、例えば磁性を有する被検出対象
の移動等の運動を検出する磁気検出装置に関するもので
ある。
変化に対して抵抗値が変化することを利用して磁気変化
を検出する装置に関し、例えば磁性を有する被検出対象
の移動等の運動を検出する磁気検出装置に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】通常、歯車形状のギアの回転を磁気抵抗
素子にて検出する近接型回転センサは、その磁気回路の
構造として、磁石面とセンサ素子とが平行となる構造
（センサ素子裏面に磁石を配置する）がほとんどであ
る。この方式においては、磁気抵抗素子の電流方向に垂
直な方向の磁気ベクトルの振れ角を利用して検出するも
のであるが、これは、振れ角が大きくなってくると、出
力波形に波形割れを生じ誤動作の原因となる。
素子にて検出する近接型回転センサは、その磁気回路の
構造として、磁石面とセンサ素子とが平行となる構造
（センサ素子裏面に磁石を配置する）がほとんどであ
る。この方式においては、磁気抵抗素子の電流方向に垂
直な方向の磁気ベクトルの振れ角を利用して検出するも
のであるが、これは、振れ角が大きくなってくると、出
力波形に波形割れを生じ誤動作の原因となる。
【０００３】そこで、特開平３−１９５９７０号公報に
おいては、センサ素子の配置を磁石面に対し垂直とし、
かつセンサ素子内の磁気抵抗素子を４５度配置とするこ
とにより波形割れの対策ができる構造とした。さらに本
願発明者らは、特願平４−３２９６７０号にて上記公報
のセンサに対し、バイアス磁石を中空状態とし、その中
空にセンサ素子を挿入しセンサ素子とバイアス磁石との
距離をなるべく近くなるようにしてセンサ素子の感度低
下を防止できるようにしたセンサ構造を提供している。
おいては、センサ素子の配置を磁石面に対し垂直とし、
かつセンサ素子内の磁気抵抗素子を４５度配置とするこ
とにより波形割れの対策ができる構造とした。さらに本
願発明者らは、特願平４−３２９６７０号にて上記公報
のセンサに対し、バイアス磁石を中空状態とし、その中
空にセンサ素子を挿入しセンサ素子とバイアス磁石との
距離をなるべく近くなるようにしてセンサ素子の感度低
下を防止できるようにしたセンサ構造を提供している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、図２３に示
すように、例えば中空状の磁石３のギア側（図示せず）
に面する極をＮ極とすると、磁石３の中空構造の表面付
近では、磁気ベクトルが、ギヤとの磁気回路に関係なく
貫通孔４（中空部）方向に引き寄せられ、ギアの回転に
対する正確な感度が得られない領域がある。この磁束の
乱れる領域は、磁石３の表面３Ｓの磁界強度と中空の形
状に関係してくると考えられる。従って、センサ素子を
中空状の磁石３に挿入するにあたり、配置位置によって
は感度が低下することが本発明者らの実験により明らか
となった。
すように、例えば中空状の磁石３のギア側（図示せず）
に面する極をＮ極とすると、磁石３の中空構造の表面付
近では、磁気ベクトルが、ギヤとの磁気回路に関係なく
貫通孔４（中空部）方向に引き寄せられ、ギアの回転に
対する正確な感度が得られない領域がある。この磁束の
乱れる領域は、磁石３の表面３Ｓの磁界強度と中空の形
状に関係してくると考えられる。従って、センサ素子を
中空状の磁石３に挿入するにあたり、配置位置によって
は感度が低下することが本発明者らの実験により明らか
となった。
【０００５】そこで、この発明の目的は、磁気抵抗素子
の感度低下を極力抑えた中空磁石構造の磁気検出装置を
提供することにある。
の感度低下を極力抑えた中空磁石構造の磁気検出装置を
提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の磁気検
出装置は、磁性材料を有する被検出対象に向けてバイア
ス磁界を発生するバイアス磁石と、前記被検出対象の運
動に応じた前記バイアス磁界により抵抗変化を生じる磁
気抵抗素子とを備え、前記磁気抵抗素子の抵抗値変化に
より前記バイアス磁界の状態変化を検出するようにした
磁気検出装置であって、前記バイアス磁石を中空形状と
し、前記磁気抵抗素子をこの中空部を貫通するように配
置し、かつ、前記磁気抵抗素子の一部または丁度全体が
前記バイアス磁石の中空部から該バイアス磁石の前記被
検出対象に対抗する表面へ突出するように配置するもの
であって、前記中空部により前記被検出対象へ向かう前
記バイアス磁界の磁束が乱れる領域を外した位置に配置
したことを特徴としている。
出装置は、磁性材料を有する被検出対象に向けてバイア
ス磁界を発生するバイアス磁石と、前記被検出対象の運
動に応じた前記バイアス磁界により抵抗変化を生じる磁
気抵抗素子とを備え、前記磁気抵抗素子の抵抗値変化に
より前記バイアス磁界の状態変化を検出するようにした
磁気検出装置であって、前記バイアス磁石を中空形状と
し、前記磁気抵抗素子をこの中空部を貫通するように配
置し、かつ、前記磁気抵抗素子の一部または丁度全体が
前記バイアス磁石の中空部から該バイアス磁石の前記被
検出対象に対抗する表面へ突出するように配置するもの
であって、前記中空部により前記被検出対象へ向かう前
記バイアス磁界の磁束が乱れる領域を外した位置に配置
したことを特徴としている。
【０００７】請求項２に記載の磁気検出装置は、磁性材
料を有する被検出対象に向けてバイアス磁界を発生する
バイアス磁石と、前記被検出対象の運動に応じた前記バ
イアス磁界により抵抗変化を生じる磁気抵抗素子とを備
え、前記磁気抵抗素子の抵抗値変化により前記バイアス
磁界の状態変化を検出するようにした磁気検出装置であ
って、前記バイアス磁石を中空形状とし、前記磁気抵抗
素子をこの中空部を貫通するように配置し、かつ、前記
磁気抵抗素子全体が前記バイアス磁石の前記被検出対象
に対向する表面から該バイアス磁石の中空部へ没入する
ように配置したことを特徴としている。
料を有する被検出対象に向けてバイアス磁界を発生する
バイアス磁石と、前記被検出対象の運動に応じた前記バ
イアス磁界により抵抗変化を生じる磁気抵抗素子とを備
え、前記磁気抵抗素子の抵抗値変化により前記バイアス
磁界の状態変化を検出するようにした磁気検出装置であ
って、前記バイアス磁石を中空形状とし、前記磁気抵抗
素子をこの中空部を貫通するように配置し、かつ、前記
磁気抵抗素子全体が前記バイアス磁石の前記被検出対象
に対向する表面から該バイアス磁石の中空部へ没入する
ように配置したことを特徴としている。
【０００８】請求項３に記載の磁気検出装置は、前記請
求項１または２に記載の磁気検出装置であって、前記磁
気抵抗素子を、前記バイアス磁石の中空部の中空方向と
でなす角度が略４５°となるようにパターニングされた
少なくとも１つのパターンを有するものであることを特
徴としている。請求項４に記載の磁気検出装置は、前記
請求項１乃至３のいずれかに記載の磁気検出装置であっ
て、前記磁気抵抗素子を保護する保護部材を有し、該保
護部材と中空部を有する前記バイアス磁石とは互いに嵌
合される嵌合部を有することを特徴としている。
求項１または２に記載の磁気検出装置であって、前記磁
気抵抗素子を、前記バイアス磁石の中空部の中空方向と
でなす角度が略４５°となるようにパターニングされた
少なくとも１つのパターンを有するものであることを特
徴としている。請求項４に記載の磁気検出装置は、前記
請求項１乃至３のいずれかに記載の磁気検出装置であっ
て、前記磁気抵抗素子を保護する保護部材を有し、該保
護部材と中空部を有する前記バイアス磁石とは互いに嵌
合される嵌合部を有することを特徴としている。
【０００９】
【作用効果】バイアス磁界を発生し、中空構造を有する
バイアス磁石と、この中空構造内に配置される磁気抵抗
素子とを有し、被検出対象である磁性体の運動を前記磁
気抵抗素子に印加されるバイアス磁石のバイアス磁界変
化にて検出するようにした磁気検出装置においては、図
６から図１５に示されるように、磁気抵抗素子をバイア
ス磁石の中空部のどの位置に配置するかにより磁気抵抗
変化率が大きく変化することがわかる。そして、その配
置位置により磁気抵抗変化率が最大となる位置が２点あ
ることがわかる。その一つは磁気抵抗素子が中空構造内
に完全に入っている位置であり、もう一つは磁気抵抗素
子の一部かまたは略全体が前記バイアス磁石の中空構造
部からその表面に突出している位置である。
バイアス磁石と、この中空構造内に配置される磁気抵抗
素子とを有し、被検出対象である磁性体の運動を前記磁
気抵抗素子に印加されるバイアス磁石のバイアス磁界変
化にて検出するようにした磁気検出装置においては、図
６から図１５に示されるように、磁気抵抗素子をバイア
ス磁石の中空部のどの位置に配置するかにより磁気抵抗
変化率が大きく変化することがわかる。そして、その配
置位置により磁気抵抗変化率が最大となる位置が２点あ
ることがわかる。その一つは磁気抵抗素子が中空構造内
に完全に入っている位置であり、もう一つは磁気抵抗素
子の一部かまたは略全体が前記バイアス磁石の中空構造
部からその表面に突出している位置である。
【００１０】従って、請求項１または２に記載の磁気検
出装置においては、磁気抵抗素子を上記２つの位置に合
わせて配置しているため、大きい磁気抵抗変化を得るこ
とができる。そのため、検出感度が向上するといった優
れた効果を有するものである。また、請求項３に記載の
磁気検出装置においては、前記磁気抵抗素子を、前記バ
イアス磁石の中空部の中空方向とでなす角度が略４５°
となるようにパターニングされた少なくとも１つのパタ
ーンを有しているため、上記効果を有するとともに、前
記被検出対象の運動に伴う前記バイアス磁界の振れ角が
大きい場合でも波形割れを防止できるといった効果を有
するものである。
出装置においては、磁気抵抗素子を上記２つの位置に合
わせて配置しているため、大きい磁気抵抗変化を得るこ
とができる。そのため、検出感度が向上するといった優
れた効果を有するものである。また、請求項３に記載の
磁気検出装置においては、前記磁気抵抗素子を、前記バ
イアス磁石の中空部の中空方向とでなす角度が略４５°
となるようにパターニングされた少なくとも１つのパタ
ーンを有しているため、上記効果を有するとともに、前
記被検出対象の運動に伴う前記バイアス磁界の振れ角が
大きい場合でも波形割れを防止できるといった効果を有
するものである。
【００１１】また、請求項４に記載の磁気検出装置にお
いては、前記磁気抵抗素子を保護する保護部材を有し、
該保護部材と中空部を有する前記バイアス磁石とは互い
に嵌合される嵌合部を有しているため、請求項１または
２に記載の位置に磁気抵抗素子を容易に配置できるとい
う優れた効果を有するものである。
いては、前記磁気抵抗素子を保護する保護部材を有し、
該保護部材と中空部を有する前記バイアス磁石とは互い
に嵌合される嵌合部を有しているため、請求項１または
２に記載の位置に磁気抵抗素子を容易に配置できるとい
う優れた効果を有するものである。
【００１２】
（第１実施例）以下、この発明を具体化した一実施例を
図面に従って説明する。図１には、本実施例の磁気回転
検出装置（正面図）を示す。又、図２には磁気回転検出
装置の平面図を、図３には図１におけるＡ矢視図を示
す。
図面に従って説明する。図１には、本実施例の磁気回転
検出装置（正面図）を示す。又、図２には磁気回転検出
装置の平面図を、図３には図１におけるＡ矢視図を示
す。
【００１３】センサ素子１はモールド材２にてモールド
され、モールド材２は断面が長方形状の棒状に形成され
ている。センサ素子１はモールド材２の先端側に配置さ
れている。又、リードフレーム２２がモールド材２にて
モールドされ、図１中、右端部のリードフレーム２２が
露出している。本実施例では、モールド材料としてエポ
キシ系樹脂を使用している。
され、モールド材２は断面が長方形状の棒状に形成され
ている。センサ素子１はモールド材２の先端側に配置さ
れている。又、リードフレーム２２がモールド材２にて
モールドされ、図１中、右端部のリードフレーム２２が
露出している。本実施例では、モールド材料としてエポ
キシ系樹脂を使用している。
【００１４】又、永久磁石よりなるバイアス磁石３は円
柱形状をなし、その中央部には長方形状をなす貫通孔４
がバイアス磁石３の長手方向に延びている。このように
バイアス磁石３は中空形状となっている。本実施例で
は、バイアス磁石３は、フェライト系プラスティックマ
グネットが使用されている。尚、バイアス磁石３は特に
円柱形状でなくてもよく、例えば四角柱形状であっても
構わない。
柱形状をなし、その中央部には長方形状をなす貫通孔４
がバイアス磁石３の長手方向に延びている。このように
バイアス磁石３は中空形状となっている。本実施例で
は、バイアス磁石３は、フェライト系プラスティックマ
グネットが使用されている。尚、バイアス磁石３は特に
円柱形状でなくてもよく、例えば四角柱形状であっても
構わない。
【００１５】バイアス磁石３の貫通孔４にはモールド材
２が挿入固定されている。つまり、バイアス磁石３の貫
通孔４にモールド材２を嵌合状態で挿入し、所定の位置
で接着剤により固定されている。ギア５は磁性材料を有
する被検出対象となっており、ギア５には多数の歯６が
形成されている。そして、ギア５の歯６に対向するよう
にセンサ素子１が配置されている。つまり、図４に示す
ように、センサ素子１にはチップ９内に２つの磁気抵抗
素子７，８が備えられており、この磁気抵抗素子７，８
は磁石面に略垂直に、ギア回転方向面に対して略平行に
配置されている。又、磁気抵抗素子７，８は、チップ９
内にてバイアス磁石３の磁界方向と同一平面内に磁界方
向（図４でＷで示す）に対しそれぞれプラス・マイナス
４５度の角度で一対配置されている。
２が挿入固定されている。つまり、バイアス磁石３の貫
通孔４にモールド材２を嵌合状態で挿入し、所定の位置
で接着剤により固定されている。ギア５は磁性材料を有
する被検出対象となっており、ギア５には多数の歯６が
形成されている。そして、ギア５の歯６に対向するよう
にセンサ素子１が配置されている。つまり、図４に示す
ように、センサ素子１にはチップ９内に２つの磁気抵抗
素子７，８が備えられており、この磁気抵抗素子７，８
は磁石面に略垂直に、ギア回転方向面に対して略平行に
配置されている。又、磁気抵抗素子７，８は、チップ９
内にてバイアス磁石３の磁界方向と同一平面内に磁界方
向（図４でＷで示す）に対しそれぞれプラス・マイナス
４５度の角度で一対配置されている。
【００１６】又、図２に示すように、ギア５の中心線上
（図示せず）にモールド材２及びセンサ素子１が配置さ
れている。又、磁気の検出原理については、上記特開平
３−１９５９７０号公報あるいは特願平４−３２９６７
０号の公開公報等を参照していただくとして、ここでは
割愛する。
（図示せず）にモールド材２及びセンサ素子１が配置さ
れている。又、磁気の検出原理については、上記特開平
３−１９５９７０号公報あるいは特願平４−３２９６７
０号の公開公報等を参照していただくとして、ここでは
割愛する。
【００１７】上述したように中空状の磁石の表面付近は
中空状態であるが故に磁束の状態が特定しにくい領域と
なっており、磁気抵抗素子の検出感度の悪い領域が存在
すると考えられる。そこで本発明者らはこの点について
実験を行った。今回の実験では、磁性体であるギアと磁
気抵抗素子パターンとの実質距離となるエアギャップを
パラメータとして、中空状の磁石表面と磁気抵抗素子パ
ターンの距離による磁気抵抗素子の抵抗変化率を調べ
た。また、今回の実験では、中空形状の開口領域の大き
さの違いによる特性変化をも検討するという目的で中空
形状の開口領域の大きさの異なる２種類の磁石を用い
た。今回使用した磁石はフェライト系プラスティックマ
グネットである。
中空状態であるが故に磁束の状態が特定しにくい領域と
なっており、磁気抵抗素子の検出感度の悪い領域が存在
すると考えられる。そこで本発明者らはこの点について
実験を行った。今回の実験では、磁性体であるギアと磁
気抵抗素子パターンとの実質距離となるエアギャップを
パラメータとして、中空状の磁石表面と磁気抵抗素子パ
ターンの距離による磁気抵抗素子の抵抗変化率を調べ
た。また、今回の実験では、中空形状の開口領域の大き
さの違いによる特性変化をも検討するという目的で中空
形状の開口領域の大きさの異なる２種類の磁石を用い
た。今回使用した磁石はフェライト系プラスティックマ
グネットである。
【００１８】また、図５に実験に用いたサンプルを示
す。これは、図１に示されるような４５°配置の磁気抵
抗素子パターンではあるが、ハの字形状の長さを短くし
たものである。基板ＳＵＢ上に２つの磁気抵抗素子パタ
ーンＭＲＥが形成されており、２つのパターンからなる
矢印方向が磁性体であるギアの方向とする。また、図中
のパターンのギア方向長さＬ（図中ｕ−ｄ間）は０．７
５ｍｍである。
す。これは、図１に示されるような４５°配置の磁気抵
抗素子パターンではあるが、ハの字形状の長さを短くし
たものである。基板ＳＵＢ上に２つの磁気抵抗素子パタ
ーンＭＲＥが形成されており、２つのパターンからなる
矢印方向が磁性体であるギアの方向とする。また、図中
のパターンのギア方向長さＬ（図中ｕ−ｄ間）は０．７
５ｍｍである。
【００１９】中空形状の開口領域の小さい磁石Ａによる
実験結果を図６〜図９に、また中空形状の開口領域の大
きい磁石Ｂによる実験結果を図１０〜図１３に示す。こ
れらの図において、Ｍ−Ｍ距離は磁石のギア側に向いて
いる表面（図１６中３ａ）から磁気抵抗素子パターンの
図５中のｄの位置までの距離を表している。すなわち、
Ｍ−Ｍ距離が０〔ｍｍ〕のときは磁気抵抗素子パターン
が丁度中空状の磁石表面から突出している状態を表し、
Ｍ−Ｍ距離が−０．７５〔ｍｍ〕のときは磁気抵抗素子
パターンが中空状の磁石の空洞内に納まっている状態を
表す。また、エアギャップはギアの歯が磁気抵抗素子パ
ターンに最も近づいている状態における、ギアと磁気抵
抗素子パターンの図５中のｕの位置までの距離を表して
いる。またエアギャップは１．１〔ｍｍ〕から３．１
〔ｍｍ〕までを０．５〔ｍｍ〕単位で変化させた。
実験結果を図６〜図９に、また中空形状の開口領域の大
きい磁石Ｂによる実験結果を図１０〜図１３に示す。こ
れらの図において、Ｍ−Ｍ距離は磁石のギア側に向いて
いる表面（図１６中３ａ）から磁気抵抗素子パターンの
図５中のｄの位置までの距離を表している。すなわち、
Ｍ−Ｍ距離が０〔ｍｍ〕のときは磁気抵抗素子パターン
が丁度中空状の磁石表面から突出している状態を表し、
Ｍ−Ｍ距離が−０．７５〔ｍｍ〕のときは磁気抵抗素子
パターンが中空状の磁石の空洞内に納まっている状態を
表す。また、エアギャップはギアの歯が磁気抵抗素子パ
ターンに最も近づいている状態における、ギアと磁気抵
抗素子パターンの図５中のｕの位置までの距離を表して
いる。またエアギャップは１．１〔ｍｍ〕から３．１
〔ｍｍ〕までを０．５〔ｍｍ〕単位で変化させた。
【００２０】最小距離を１．１〔ｍｍ〕としたのは、図
１を見てもわかるように磁気抵抗素子パターンをモール
ド材２によりモールドするため、その分の厚さ、すなわ
ち１次モールド厚さと、さらに図１に示すようなモール
ド材２とバイアス磁石３とをモールドする場合のモール
ド厚さ、すなわち２次モールド厚さとをとを考慮したた
めであり、また最大距離を３．１〔ｍｍ〕としたのは、
センサとして検出可能な磁気抵抗素子の抵抗変化率がお
よそ０．２％であり、エアギャップを３．１〔ｍｍ〕以
上離すと抵抗変化率が殆ど０．２％を下回るためであ
る。
１を見てもわかるように磁気抵抗素子パターンをモール
ド材２によりモールドするため、その分の厚さ、すなわ
ち１次モールド厚さと、さらに図１に示すようなモール
ド材２とバイアス磁石３とをモールドする場合のモール
ド厚さ、すなわち２次モールド厚さとをとを考慮したた
めであり、また最大距離を３．１〔ｍｍ〕としたのは、
センサとして検出可能な磁気抵抗素子の抵抗変化率がお
よそ０．２％であり、エアギャップを３．１〔ｍｍ〕以
上離すと抵抗変化率が殆ど０．２％を下回るためであ
る。
【００２１】図６〜図１５から、Ｍ−Ｍ距離を変化させ
ると抵抗変化率が２つの極大値を示すことがわかる。す
なわち、磁気抵抗素子が完全に中空状の磁石内に納まる
位置（以下第１のピークとする）と、磁気抵抗素子の一
部あるいは全部が中空状の磁石の表面からギア側へ突出
する位置（以下第２のピークとする）との２箇所であ
る。しかもどちらの磁石においてもエアギャップが２．
６〔ｍｍ〕までは第２のピーク付近よりも第１のピーク
付近に磁気抵抗素子を配置した場合の方が抵抗変化率が
大きいことがわかる。エアギャップが３．１〔ｍｍ〕と
なると、それよりもエアギャップが小さいときに比べ特
性図が多少異なるが、この領域では抵抗変化率が非常に
小さく、測定が難しかったためこのようなデータとなっ
たが、実際には他のエアギャップの場合と同様な結果に
なるものと思われる。また上記極大値はエアギャップが
大きくなるとともに右側へシフトすることがわかる。ま
た、図６、７および図１１に示されるようにエアギャッ
プが１．１〔ｍｍ〕あるいは磁石が円柱形状の場合の
１．６〔ｍｍ〕のときの斜線で示す丸は不安定な磁気抵
抗変化を示す領域であり、センサとして信頼のおけない
領域である。
ると抵抗変化率が２つの極大値を示すことがわかる。す
なわち、磁気抵抗素子が完全に中空状の磁石内に納まる
位置（以下第１のピークとする）と、磁気抵抗素子の一
部あるいは全部が中空状の磁石の表面からギア側へ突出
する位置（以下第２のピークとする）との２箇所であ
る。しかもどちらの磁石においてもエアギャップが２．
６〔ｍｍ〕までは第２のピーク付近よりも第１のピーク
付近に磁気抵抗素子を配置した場合の方が抵抗変化率が
大きいことがわかる。エアギャップが３．１〔ｍｍ〕と
なると、それよりもエアギャップが小さいときに比べ特
性図が多少異なるが、この領域では抵抗変化率が非常に
小さく、測定が難しかったためこのようなデータとなっ
たが、実際には他のエアギャップの場合と同様な結果に
なるものと思われる。また上記極大値はエアギャップが
大きくなるとともに右側へシフトすることがわかる。ま
た、図６、７および図１１に示されるようにエアギャッ
プが１．１〔ｍｍ〕あるいは磁石が円柱形状の場合の
１．６〔ｍｍ〕のときの斜線で示す丸は不安定な磁気抵
抗変化を示す領域であり、センサとして信頼のおけない
領域である。
【００２２】従って、検出感度を上げるためには、この
２つのピーク位置に合うように磁気抵抗素子を中空状の
磁石に配置すると良い。図１あるいは図２におけるバイ
アス磁石３の３ａ、３ｂはこれらのピーク位置に合うよ
うに磁気抵抗素子を配置した場合を示すものである。実
際にはエアギャップによりピークがシフトするのでエア
ギャップに合わせた磁気抵抗素子の配置、すなわち図６
〜図１５に示すように、ピーク位置は磁石により多少異
なるため、使用する磁石により調整する必要がある。ま
た、合わすピーク位置を第１のピークにした場合には、
感度を最も良くすることができるとともに、磁気抵抗素
子を磁石内に配置できるため、センサ自体を小型化する
こともできるという優れた効果を有する。
２つのピーク位置に合うように磁気抵抗素子を中空状の
磁石に配置すると良い。図１あるいは図２におけるバイ
アス磁石３の３ａ、３ｂはこれらのピーク位置に合うよ
うに磁気抵抗素子を配置した場合を示すものである。実
際にはエアギャップによりピークがシフトするのでエア
ギャップに合わせた磁気抵抗素子の配置、すなわち図６
〜図１５に示すように、ピーク位置は磁石により多少異
なるため、使用する磁石により調整する必要がある。ま
た、合わすピーク位置を第１のピークにした場合には、
感度を最も良くすることができるとともに、磁気抵抗素
子を磁石内に配置できるため、センサ自体を小型化する
こともできるという優れた効果を有する。
【００２３】また、中空形状の開口領域の大きさの違い
は抵抗変化率の大きさの違いとなって表れた。すなわ
ち、図６〜図１５により中空形状の開口領域の小さいほ
うが大きい抵抗変化率を得られることがわかる。図１６
（ａ），（ｂ）には抵抗変化率が０．２％以上であって
かつ波形割れも起こさない領域をエアギャップＡＧの違
いにて示した。この図の（ａ）は図６〜図１０のデー
タ、（ｂ）は図１１〜図１５のデータから得たものであ
る。図中斜線で示される領域は全てのエアギャップに対
して感度が０．２％以上得られる領域であり、これは
（ａ），（ｂ）両図において言えることである。すなわ
ち、Ｍ−Ｍ距離が０〔ｍｍ〕から＋０．３〔ｍｍ〕付近
となるようにすればエアギャップが１．１〔ｍｍ〕〜
３．１〔ｍｍ〕の範囲であれば確実に検出することがで
きる領域となる。磁気抵抗素子をこの領域に設定するこ
とは、エアギャップ管理の難しい場合には非常に有効な
手段となる。すなわち、上記説明したように最大抵抗変
化率領域に磁気抵抗素子を配置するためには、第１のピ
ークに合わせるように配置する必要がある。またピーク
位置に磁気抵抗素子を配置するためには、エアギャップ
も管理する必要があり、そうした場合には図６、図７あ
るいは図１１に示されるようにエアギャップが小さい場
合には磁気抵抗素子の取り付け位置によっては不安定な
出力となる領域に入ってしまい、抵抗変化を安定して検
出できない場合がでてくる。従って、磁気抵抗素子を上
記第２のピークの領域に合わせ、かつ上記範囲に配置す
れば、確実に安定した出力を得ることができるようにな
る。
は抵抗変化率の大きさの違いとなって表れた。すなわ
ち、図６〜図１５により中空形状の開口領域の小さいほ
うが大きい抵抗変化率を得られることがわかる。図１６
（ａ），（ｂ）には抵抗変化率が０．２％以上であって
かつ波形割れも起こさない領域をエアギャップＡＧの違
いにて示した。この図の（ａ）は図６〜図１０のデー
タ、（ｂ）は図１１〜図１５のデータから得たものであ
る。図中斜線で示される領域は全てのエアギャップに対
して感度が０．２％以上得られる領域であり、これは
（ａ），（ｂ）両図において言えることである。すなわ
ち、Ｍ−Ｍ距離が０〔ｍｍ〕から＋０．３〔ｍｍ〕付近
となるようにすればエアギャップが１．１〔ｍｍ〕〜
３．１〔ｍｍ〕の範囲であれば確実に検出することがで
きる領域となる。磁気抵抗素子をこの領域に設定するこ
とは、エアギャップ管理の難しい場合には非常に有効な
手段となる。すなわち、上記説明したように最大抵抗変
化率領域に磁気抵抗素子を配置するためには、第１のピ
ークに合わせるように配置する必要がある。またピーク
位置に磁気抵抗素子を配置するためには、エアギャップ
も管理する必要があり、そうした場合には図６、図７あ
るいは図１１に示されるようにエアギャップが小さい場
合には磁気抵抗素子の取り付け位置によっては不安定な
出力となる領域に入ってしまい、抵抗変化を安定して検
出できない場合がでてくる。従って、磁気抵抗素子を上
記第２のピークの領域に合わせ、かつ上記範囲に配置す
れば、確実に安定した出力を得ることができるようにな
る。
【００２４】以上詳述したように、本実施例による磁気
検出装置では、磁気抵抗素子７，８とバイアス磁石３と
の距離を適切な位置に配置することにより、磁気抵抗素
子の感度低下を極力抑えることができる。また、バイア
ス磁界とでなす角度が略４５度となるように磁気抵抗素
子７，８を設置すると、出力波形の波形割れをも確実に
なくすことができる。
検出装置では、磁気抵抗素子７，８とバイアス磁石３と
の距離を適切な位置に配置することにより、磁気抵抗素
子の感度低下を極力抑えることができる。また、バイア
ス磁界とでなす角度が略４５度となるように磁気抵抗素
子７，８を設置すると、出力波形の波形割れをも確実に
なくすことができる。
【００２５】尚、上記磁気抵抗素子は略４５度となるよ
うに配置されなくてもよく、また抵抗変化を示す磁気抵
抗素子が１つであってもよい。 （第２実施例）次に、図６〜図１５に示されるようなピ
ーク位置に磁気抵抗素子を容易に配置できる一例を以下
に示す。
うに配置されなくてもよく、また抵抗変化を示す磁気抵
抗素子が１つであってもよい。 （第２実施例）次に、図６〜図１５に示されるようなピ
ーク位置に磁気抵抗素子を容易に配置できる一例を以下
に示す。
【００２６】図１７には本実施例の磁気回転検出装置の
概略図を示すとともに、図１８に図１７のＣ矢視図を示
す。又、図１９に図１７のＤ矢視図を示す。本実施例で
は、バイアス磁石１６に貫通孔１７を設け、モールド材
１８をこの貫通孔１７に挿入するとともに、モールド材
１８を貫通孔１７に挿入する際に、磁気抵抗素子１９が
バイアス磁石１６の着磁面から突出する位置にて停止す
るように貫通孔１７及びモールド材１８にテーパ状の段
差を付けたものである。つまり、第１実施例ではモール
ド材２を貫通孔４に挿入し、所定の位置でモールド材２
と磁石３とを接着していたが、本実施例では貫通孔１７
及びモールド材１８の段差により位置決めを行ってい
る。
概略図を示すとともに、図１８に図１７のＣ矢視図を示
す。又、図１９に図１７のＤ矢視図を示す。本実施例で
は、バイアス磁石１６に貫通孔１７を設け、モールド材
１８をこの貫通孔１７に挿入するとともに、モールド材
１８を貫通孔１７に挿入する際に、磁気抵抗素子１９が
バイアス磁石１６の着磁面から突出する位置にて停止す
るように貫通孔１７及びモールド材１８にテーパ状の段
差を付けたものである。つまり、第１実施例ではモール
ド材２を貫通孔４に挿入し、所定の位置でモールド材２
と磁石３とを接着していたが、本実施例では貫通孔１７
及びモールド材１８の段差により位置決めを行ってい
る。
【００２７】図２０にはバイアス磁石１６の断面図を示
し、図２１にはモールド材１８の平面図を示し、図２２
にはモールド材１８の側面図を示す。図２０に示すよう
に、バイアス磁石１６には貫通孔１７が形成され、この
貫通孔１７は先端部が細く後端部が太く形成されてい
る。すなわち、貫通孔１７に嵌合部となる段差１７ａ，
１７ｂを設けている。又、図２２，２３に示すように、
モールド材１８は先端部が細く後端部が太く形成されて
いる。すなわち、モールド材１８に嵌合部となる段差１
８ａ，１８ｂを設けている。そして、バイアス磁石１６
の貫通孔１７にモールド材１８を差し込んで挿入してい
き、貫通孔１７の段差部とモールド材１８のそれぞれの
段差部１７ａ，ｂおよび１８ａ，ｂが当接する箇所で位
置決めが行われる。
し、図２１にはモールド材１８の平面図を示し、図２２
にはモールド材１８の側面図を示す。図２０に示すよう
に、バイアス磁石１６には貫通孔１７が形成され、この
貫通孔１７は先端部が細く後端部が太く形成されてい
る。すなわち、貫通孔１７に嵌合部となる段差１７ａ，
１７ｂを設けている。又、図２２，２３に示すように、
モールド材１８は先端部が細く後端部が太く形成されて
いる。すなわち、モールド材１８に嵌合部となる段差１
８ａ，１８ｂを設けている。そして、バイアス磁石１６
の貫通孔１７にモールド材１８を差し込んで挿入してい
き、貫通孔１７の段差部とモールド材１８のそれぞれの
段差部１７ａ，ｂおよび１８ａ，ｂが当接する箇所で位
置決めが行われる。
【００２８】このように、モールド材１８を貫通孔１７
に挿入する際に、磁気抵抗素子１９がバイアス磁石１６
の着磁面から突出する位置にて停止するように貫通孔１
７及びモールド材１８に段差を付けた。よって、モール
ド材１８を貫通孔１７に挿入するだけでセンサ素子（磁
気抵抗素子１９）とバイアス磁石１６の位置関係を容易
に管理することができる。又、モールド材１８、磁石１
６は共に型成形で製造できるため、量産時にセンサ素子
（磁気抵抗素子１９）とバイアス磁石１６の位置が管理
しやすく、又、安定してセンサ素子（磁気抵抗素子１
９）とバイアス磁石１６の位置関係を得ることができ
る。
に挿入する際に、磁気抵抗素子１９がバイアス磁石１６
の着磁面から突出する位置にて停止するように貫通孔１
７及びモールド材１８に段差を付けた。よって、モール
ド材１８を貫通孔１７に挿入するだけでセンサ素子（磁
気抵抗素子１９）とバイアス磁石１６の位置関係を容易
に管理することができる。又、モールド材１８、磁石１
６は共に型成形で製造できるため、量産時にセンサ素子
（磁気抵抗素子１９）とバイアス磁石１６の位置が管理
しやすく、又、安定してセンサ素子（磁気抵抗素子１
９）とバイアス磁石１６の位置関係を得ることができ
る。
【図１】第１実施例の磁気回転検出装置の概略構成図で
ある。
ある。
【図２】磁気回転検出装置の平面図である。
【図３】図１のＡ矢視図である。
【図４】センサ素子の正面図である。
【図５】実験サンプルの磁気抵抗素子を示す図である。
【図６】磁気抵抗素子の配置と抵抗変化率との関係図で
ある。
ある。
【図７】磁気抵抗素子の配置と抵抗変化率との関係図で
ある。
ある。
【図８】磁気抵抗素子の配置と抵抗変化率との関係図で
ある。
ある。
【図９】磁気抵抗素子の配置と抵抗変化率との関係図で
ある。
ある。
【図１０】磁気抵抗素子の配置と抵抗変化率との関係図
である。
である。
【図１１】磁気抵抗素子の配置と抵抗変化率との関係図
である。
である。
【図１２】磁気抵抗素子の配置と抵抗変化率との関係図
である。
である。
【図１３】磁気抵抗素子の配置と抵抗変化率との関係図
である。
である。
【図１４】磁気抵抗素子の配置と抵抗変化率との関係図
である。
である。
【図１５】磁気抵抗素子の配置と抵抗変化率との関係図
である。
である。
【図１６】（ａ）中空形状の開口領域の小さいエアギャ
ップと磁気抵抗素子の配置との関係図である。 （ｂ）中空形状の開口領域の大きいエアギャップと磁気
抵抗素子の配置との関係図である。
ップと磁気抵抗素子の配置との関係図である。 （ｂ）中空形状の開口領域の大きいエアギャップと磁気
抵抗素子の配置との関係図である。
【図１７】第２実施例の磁気回転検出装置の概略構成図
である。
である。
【図１８】図２０のＣ矢視図である。
【図１９】図２０のＤ矢視図である。
【図２０】バイアス磁石の断面図である。
【図２１】モールド材の平面図である。
【図２２】モールド材の正面図である。
【図２３】バイアス磁石の斜視図である。
２ モールド材 ３ バイアス磁石 ５ 磁性材料を有する被検出対象としてのギア ７，８ 磁気抵抗素子 ３ａ，３ｂ バイアス磁石３の磁気抵抗素子７，８に対
する表面位置
する表面位置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊澤 一朗 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本 電装株式会社内 (56)参考文献 特開 昭54−138457（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−195970（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01D 5/00 - 5/62 G01P 1/00 - 3/80 G01B 7/00 - 7/34
Claims (4)
- 【請求項１】 磁性材料を有する被検出対象に向けてバ
イアス磁界を発生するバイアス磁石と、 前記被検出対象の運動に応じた前記バイアス磁界により
抵抗変化を生じる磁気抵抗素子とを備え、 前記磁気抵抗素子の抵抗値変化により前記バイアス磁界
の状態変化を検出するようにした磁気検出装置であっ
て、 前記バイアス磁石を中空形状とし、前記磁気抵抗素子を
この中空部を貫通するように配置し、かつ、前記磁気抵
抗素子の一部または丁度全体が前記バイアス磁石の中空
部から該バイアス磁石の前記被検出対象に対向する表面
へ突出するように配置するものであって、前記中空部に
より前記被検出対象へ向かう前記バイアス磁界の磁束が
乱れる領域を外した位置に配置したことを特徴とする磁
気検出装置。 - 【請求項２】 磁性材料を有する被検出対象に向けてバ
イアス磁界を発生するバイアス磁石と、 前記被検出対象の運動に応じた前記バイアス磁界により
抵抗変化を生じる磁気抵抗素子とを備え、 前記磁気抵抗素子の抵抗値変化により前記バイアス磁界
の状態変化を検出するようにした磁気検出装置であっ
て、 前記バイアス磁石を中空形状とし、前記磁気抵抗素子を
この中空部を貫通するように配置し、かつ、前記磁気抵
抗素子全体が前記バイアス磁石の前記被検出対象に対向
する表面から該バイアス磁石の中空部へ没入するように
配置したことを特徴とする磁気検出装置。 - 【請求項３】 前記磁気抵抗素子は、前記バイアス磁石
の中空部の中空方向とでなす角度が略４５°となるよう
にパターニングされた少なくとも１つのパターンを有す
るものであることを特徴とする請求項１または２に記載
の磁気検出装置。 - 【請求項４】 前記磁気抵抗素子を保護する保護部材を
有し、該保護部材と中空部を有する前記バイアス磁石と
は互いに嵌合される嵌合部を有することを特徴とする請
求項１乃至３のいずれかに記載の磁気検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06126411A JP3102268B2 (ja) | 1994-06-08 | 1994-06-08 | 磁気検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06126411A JP3102268B2 (ja) | 1994-06-08 | 1994-06-08 | 磁気検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07333236A JPH07333236A (ja) | 1995-12-22 |
| JP3102268B2 true JP3102268B2 (ja) | 2000-10-23 |
Family
ID=14934501
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06126411A Expired - Lifetime JP3102268B2 (ja) | 1994-06-08 | 1994-06-08 | 磁気検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3102268B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007107922A (ja) * | 2005-10-11 | 2007-04-26 | Denso Corp | 回転検出装置 |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4232700B2 (ja) * | 2004-07-01 | 2009-03-04 | 株式会社デンソー | 回転検出装置 |
| US7141966B2 (en) | 2004-07-01 | 2006-11-28 | Denso Corporation | Rotation detecting apparatus |
| JP2006300779A (ja) | 2005-04-21 | 2006-11-02 | Denso Corp | 回転検出装置 |
| JP4677828B2 (ja) * | 2005-05-27 | 2011-04-27 | 株式会社デンソー | 磁石装置の磁気特性調整方法 |
| JP4561613B2 (ja) | 2005-11-28 | 2010-10-13 | 株式会社デンソー | 磁気センサ |
| JP4577263B2 (ja) * | 2006-05-09 | 2010-11-10 | 株式会社デンソー | 磁気センサ |
| US10838022B2 (en) | 2017-09-01 | 2020-11-17 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Rotational manipulation detector and lens barrel |
| JP2019120542A (ja) * | 2017-12-28 | 2019-07-22 | 株式会社東海理化電機製作所 | 磁気センサ装置及び磁性体 |
| JP7167739B2 (ja) * | 2019-01-31 | 2022-11-09 | 株式会社デンソー | ポジションセンサ |
-
1994
- 1994-06-08 JP JP06126411A patent/JP3102268B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007107922A (ja) * | 2005-10-11 | 2007-04-26 | Denso Corp | 回転検出装置 |
| JP4539521B2 (ja) * | 2005-10-11 | 2010-09-08 | 株式会社デンソー | 回転検出装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07333236A (ja) | 1995-12-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5814985A (en) | Incremental sensor of speed and/or position for detecting low and null speeds | |
| US5210489A (en) | Arrangement with field correcting structure producing a homogeneous magnetic field at a sensor zone for detecting movement of a ferromagnetic element | |
| JP5867235B2 (ja) | 磁気センサ装置 | |
| JP2898687B2 (ja) | 鉄物体近接センサー | |
| US5781005A (en) | Hall-effect ferromagnetic-article-proximity sensor | |
| JP3102268B2 (ja) | 磁気検出装置 | |
| US5644226A (en) | Magnetic detector having a bias magnet and magnetoresistive elements shifted away from the center of the magnet | |
| WO2013002135A1 (ja) | 近接センサ | |
| KR100567728B1 (ko) | 자기식 검출기 | |
| KR100264404B1 (ko) | 강자성물품센서 | |
| JPH1014192A (ja) | モータ | |
| JP3233129B2 (ja) | 磁気検出装置 | |
| JP3279241B2 (ja) | 回転検出装置 | |
| JP3170916B2 (ja) | 磁気検出装置 | |
| JP3427489B2 (ja) | 位置検出装置 | |
| JP3460424B2 (ja) | 磁気センサ | |
| JP3279240B2 (ja) | 回転検出装置 | |
| JP2831375B2 (ja) | 位置検出装置 | |
| JPH10300763A (ja) | 磁気センサ | |
| JPH07294540A (ja) | 磁気検出装置 | |
| JP3559733B2 (ja) | 回転検出装置 | |
| JP2514346B2 (ja) | 電流検出器 | |
| JPH11337370A (ja) | 磁気検出装置 | |
| JP2513851Y2 (ja) | 回転センサ | |
| JPH06174490A (ja) | 磁気検出装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20000725 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090825 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100825 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100825 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110825 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120825 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130825 Year of fee payment: 13 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |