JP3233129B2 - 磁気検出装置 - Google Patents
磁気検出装置Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、磁気抵抗素子の
抵抗変化を利用して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。
抵抗変化を利用して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、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。
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、
しかも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。
おいては、センサ素子の配置を磁石面に対し垂直とし、
しかも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。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、この磁気回
路の構造をとったために、磁気抵抗素子（センサ）の感
度が低くなることが挙げられる。
路の構造をとったために、磁気抵抗素子（センサ）の感
度が低くなることが挙げられる。
【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うえで出力波形の波形割れも生
じない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うえで出力波形の波形割れも生
じない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、前記バイアス磁界と
でなす角度が略４５度となるように設置され、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において、前記磁気抵抗素子
は、前記被検出対象の運動方向と前記バイアス磁石から
前記被検出対象に放射されるバイアス磁界との方向とか
ら決定される平面に対して平行な面に形成配置され、前
記バイアス磁石から前記被検出対象に放射されるバイア
ス磁界であって、前記被検出対象の運動方向に対するバ
イアス磁界の磁気ベクトルの向きを検出するものであ
り、前記磁気抵抗素子は基板の主面上にパターニング形
成された状態にて、該基板と共に保持部材により覆われ
ており、前記バイアス磁石は前記基板の前記磁気抵抗素
子が形成されている前記主面側の前記保持部材の上から
前記磁気抵抗素子に近接配置したものをその要旨とす
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、前記バイアス磁界と
でなす角度が略４５度となるように設置され、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において、前記磁気抵抗素子
は、前記被検出対象の運動方向と前記バイアス磁石から
前記被検出対象に放射されるバイアス磁界との方向とか
ら決定される平面に対して平行な面に形成配置され、前
記バイアス磁石から前記被検出対象に放射されるバイア
ス磁界であって、前記被検出対象の運動方向に対するバ
イアス磁界の磁気ベクトルの向きを検出するものであ
り、前記磁気抵抗素子は基板の主面上にパターニング形
成された状態にて、該基板と共に保持部材により覆われ
ており、前記バイアス磁石は前記基板の前記磁気抵抗素
子が形成されている前記主面側の前記保持部材の上から
前記磁気抵抗素子に近接配置したものをその要旨とす
る。
【０００７】このような磁気検出装置にあっては、磁気
抵抗素子の配置から波形割れを防止できるものであり、
さらに、バイアス磁石を配置する方法として、磁気抵抗
素子を形成した基板を保持する保持部材の上からバイア
ス磁石を配置するようにしたので、磁気抵抗素子が形成
されている基板の形状や状態に関わらず、バイアス磁石
を磁気抵抗素子に近接配置させることができるという効
果を奏する。
抵抗素子の配置から波形割れを防止できるものであり、
さらに、バイアス磁石を配置する方法として、磁気抵抗
素子を形成した基板を保持する保持部材の上からバイア
ス磁石を配置するようにしたので、磁気抵抗素子が形成
されている基板の形状や状態に関わらず、バイアス磁石
を磁気抵抗素子に近接配置させることができるという効
果を奏する。
【０００８】尚、保持部材はモールド材であると好まし
い。
い。
【０００９】
【発明の実施の形態】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。
施例を図面に従って説明する。
【００１０】図１には、本発明の基本となる参考例の磁
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。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。
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。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。
【００１１】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。
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。
【００１２】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。
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。
【００１３】ギヤ５は磁性材料を有する被検出対象とな
っており、ギヤ５には多数の歯６が形成されている。そ
して、ギヤ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は磁石面に垂直に、
ギヤ回転方向面に対して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。
っており、ギヤ５には多数の歯６が形成されている。そ
して、ギヤ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は磁石面に垂直に、
ギヤ回転方向面に対して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。
【００１４】又、図２に示すように、ギヤ５の中心線上
にモールド材２及びセンサ素子１が配置されている。こ
こで、磁気の検出原理を説明する。
にモールド材２及びセンサ素子１が配置されている。こ
こで、磁気の検出原理を説明する。
【００１５】図６，７，８，９に示すように、ギヤ５が
回転すると、ギヤ５〜磁気抵抗素子７，８〜磁石３の磁
気回路内にて、ギヤ５の回転によってギヤ５〜磁石３間
のギヤ５の歯６（凸部）に引かれた磁気ベクトルが振れ
る。すると、図５に示すように、ギヤ５〜磁石３間に配
置された磁気抵抗素子７，８は、この磁気ベクトルの方
向変化を受けて抵抗が変化をする。この時、一対の磁気
抵抗素子７，８の抵抗変化は、それぞれ逆相に働く。図
５に示すように、この抵抗変化を同一チップ内に形成さ
れた処理回路２５（図４参照）が波形整形をし、ギヤ５
の回転に伴う回転数に応じたパルス数（＝歯数）を出力
する。
回転すると、ギヤ５〜磁気抵抗素子７，８〜磁石３の磁
気回路内にて、ギヤ５の回転によってギヤ５〜磁石３間
のギヤ５の歯６（凸部）に引かれた磁気ベクトルが振れ
る。すると、図５に示すように、ギヤ５〜磁石３間に配
置された磁気抵抗素子７，８は、この磁気ベクトルの方
向変化を受けて抵抗が変化をする。この時、一対の磁気
抵抗素子７，８の抵抗変化は、それぞれ逆相に働く。図
５に示すように、この抵抗変化を同一チップ内に形成さ
れた処理回路２５（図４参照）が波形整形をし、ギヤ５
の回転に伴う回転数に応じたパルス数（＝歯数）を出力
する。
【００１６】磁気抵抗素子７，８の配置が上記配置のた
めに、図１０，１１，１２に示すように、磁気抵抗素子
７，８上にて受ける磁気ベクトルをＢｘとＢｙ方向成分
に分けて考える。尚、電流方向に平行な磁気ベクトルを
Ｂｘとし、電流方向に垂直な磁気ベクトルをＢｙとす
る。すると、飽和領域における抵抗値をそれぞれＲｘ，
Ｒｙとすれば、図１３中の磁気抵抗素子７，８の抵抗値
Ｒ7 ，Ｒ8 は、次のようになる。尚、磁気ベクトル（Ｂ
ベクトル）の振れ角をδとする。 Ｒ7 ＝Ｒｘ・ｃｏｓ2 ｛（π／４）−δ｝＋Ｒｙ・ｓｉｎ2 ｛（π／４）−δ｝ ＝（Ｒｘ＋Ｒｙ）／２＋（Ｒｘ−Ｒｙ）／２・ｓｉｎ２δ Ｒ8 ＝Ｒｘ・ｃｏｓ2 ｛（π／４）＋δ｝＋Ｒｙ・ｓｉｎ2 ｛（π／４）＋δ｝ ＝（Ｒｘ＋Ｒｙ）／２−（Ｒｘ−Ｒｙ）／２・ｓｉｎ２δ ゆえに、抵抗値Ｒ7 ，Ｒ8 の差ΔＲは ΔＲ＝Ｒ8 −Ｒ7 ＝（Ｒｘ−Ｒｙ）ｓｉｎ２δ となる。
めに、図１０，１１，１２に示すように、磁気抵抗素子
７，８上にて受ける磁気ベクトルをＢｘとＢｙ方向成分
に分けて考える。尚、電流方向に平行な磁気ベクトルを
Ｂｘとし、電流方向に垂直な磁気ベクトルをＢｙとす
る。すると、飽和領域における抵抗値をそれぞれＲｘ，
Ｒｙとすれば、図１３中の磁気抵抗素子７，８の抵抗値
Ｒ7 ，Ｒ8 は、次のようになる。尚、磁気ベクトル（Ｂ
ベクトル）の振れ角をδとする。 Ｒ7 ＝Ｒｘ・ｃｏｓ2 ｛（π／４）−δ｝＋Ｒｙ・ｓｉｎ2 ｛（π／４）−δ｝ ＝（Ｒｘ＋Ｒｙ）／２＋（Ｒｘ−Ｒｙ）／２・ｓｉｎ２δ Ｒ8 ＝Ｒｘ・ｃｏｓ2 ｛（π／４）＋δ｝＋Ｒｙ・ｓｉｎ2 ｛（π／４）＋δ｝ ＝（Ｒｘ＋Ｒｙ）／２−（Ｒｘ−Ｒｙ）／２・ｓｉｎ２δ ゆえに、抵抗値Ｒ7 ，Ｒ8 の差ΔＲは ΔＲ＝Ｒ8 −Ｒ7 ＝（Ｒｘ−Ｒｙ）ｓｉｎ２δ となる。
【００１７】ここで、磁気回路を考える場合、磁気ベク
トル（Ｂベクトル）の振れ角δを、−４５°＜δ＜４５
°の範囲内にて最大振れ角δmax をとるように設計をす
れば、磁気抵抗素子７，８の感度（抵抗変化率△Ｒ／Ｒ
（Ｒ＝Ｒ7 ＝Ｒ8 ））を向上することができる。
トル（Ｂベクトル）の振れ角δを、−４５°＜δ＜４５
°の範囲内にて最大振れ角δmax をとるように設計をす
れば、磁気抵抗素子７，８の感度（抵抗変化率△Ｒ／Ｒ
（Ｒ＝Ｒ7 ＝Ｒ8 ））を向上することができる。
【００１８】具体的な実施結果を図１４，１５に示す。
磁気抵抗素子７，８の感度は、磁気抵抗素子７，８〜磁
石距離〔単位；ｍｍ〕に比例する。ギヤ５〜磁気抵抗素
子７，８距離が一定の場合、最大感度を得るためには、
磁気抵抗素子７，８と磁石距離は近い方がよい。この
時、磁気ベクトル（Ｂベクトル）の振れ角δが最大とな
ると考えられる。実際にこの条件を満たすためには、本
実施例では、磁石構造を中空としている。つまり、磁気
抵抗素子７，８と磁石５とを接近するよう設計するため
に、磁石形状を中空構造とし、その中にセンサ素子を含
んだモ−ルドＩＣを挿入している。しかしながら、図１
６に示すように、中空状の磁石３の０〔ｍｍ〕付近の磁
気ベクトルが、ギヤ５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、ギヤ５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の表面磁界強度と、中空の形状に関係し
てくると考えられ、実際には図１４，１５で示すよう
に、磁気抵抗素子７，８と磁石３との距離が０〜１〔ｍ
ｍ〕の範囲で発生する。
磁気抵抗素子７，８の感度は、磁気抵抗素子７，８〜磁
石距離〔単位；ｍｍ〕に比例する。ギヤ５〜磁気抵抗素
子７，８距離が一定の場合、最大感度を得るためには、
磁気抵抗素子７，８と磁石距離は近い方がよい。この
時、磁気ベクトル（Ｂベクトル）の振れ角δが最大とな
ると考えられる。実際にこの条件を満たすためには、本
実施例では、磁石構造を中空としている。つまり、磁気
抵抗素子７，８と磁石５とを接近するよう設計するため
に、磁石形状を中空構造とし、その中にセンサ素子を含
んだモ−ルドＩＣを挿入している。しかしながら、図１
６に示すように、中空状の磁石３の０〔ｍｍ〕付近の磁
気ベクトルが、ギヤ５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、ギヤ５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の表面磁界強度と、中空の形状に関係し
てくると考えられ、実際には図１４，１５で示すよう
に、磁気抵抗素子７，８と磁石３との距離が０〜１〔ｍ
ｍ〕の範囲で発生する。
【００１９】よって、この磁気回路の最適設計として、
上記磁束の乱れる領域の発生しない範囲にて、磁気抵抗
素子７，８と磁石３との距離を最も近くなるように、そ
の距離を１ｍｍにすれば、最大感度が得られる。
上記磁束の乱れる領域の発生しない範囲にて、磁気抵抗
素子７，８と磁石３との距離を最も近くなるように、そ
の距離を１ｍｍにすれば、最大感度が得られる。
【００２０】このようにこの参考例では、ギヤ５（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３を設けるとともに、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
を設置してギヤ５の運動に応じたバイアス磁界により抵
抗変化が生じるように、磁気抵抗素子７，８の抵抗値変
化によりバイアス磁界の状態変化を検出するようにした
磁気検出装置において、バイアス磁石３を中空形状と
し、この中空部を貫通するように、磁気抵抗素子７，８
を保持するモールド材２（素子保持部材）を配置し、か
つ、バイアス磁石３の表面とギヤ５との間においてバイ
アス磁石３の表面に対し磁気抵抗素子７，８を近接位置
に配置した。
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３を設けるとともに、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
を設置してギヤ５の運動に応じたバイアス磁界により抵
抗変化が生じるように、磁気抵抗素子７，８の抵抗値変
化によりバイアス磁界の状態変化を検出するようにした
磁気検出装置において、バイアス磁石３を中空形状と
し、この中空部を貫通するように、磁気抵抗素子７，８
を保持するモールド材２（素子保持部材）を配置し、か
つ、バイアス磁石３の表面とギヤ５との間においてバイ
アス磁石３の表面に対し磁気抵抗素子７，８を近接位置
に配置した。
【００２１】このようにして、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
るとともに、磁気抵抗素子７，８とバイアス磁石３との
距離を近づけることにより、磁気抵抗素子の感度低下を
極力抑えたうえで出力波形の波形割れも生じないことと
なる。
度が略４５度となるように磁気抵抗素子７，８を設置す
るとともに、磁気抵抗素子７，８とバイアス磁石３との
距離を近づけることにより、磁気抵抗素子の感度低下を
極力抑えたうえで出力波形の波形割れも生じないことと
なる。
【００２２】又、磁気抵抗素子７，８とバイアス磁石３
との距離を、中空構造による磁気ベクトルの乱れがない
領域において最も近い距離である１ｍｍとすることによ
り、最大感度が得られる。
との距離を、中空構造による磁気ベクトルの乱れがない
領域において最も近い距離である１ｍｍとすることによ
り、最大感度が得られる。
【００２３】さらに、従来、バイアス磁石として希土類
磁石を用いており、この磁石は強磁界が得られるのでセ
ンサ素子と磁石の距離が離れていても、センサの回転検
出に必要な磁界強度（センサ飽和磁界）が得られる。ゆ
えに、バイアス磁石を迂回するようにセンサ素子用の入
力端子を引き回すことが可能であるが、希土類磁石は高
価である。しかし、近年コストダウンの要望があり、安
価な磁石としてフェライト系プラスティックマグネット
があるが、磁界強度は希土類磁石よりも弱いために、希
土類磁石を用いたセンサと同じ構造では、磁気抵抗素子
の飽和磁界強度を得られなかった。しかしながら、バイ
アス磁石の形状を中空とし、モールド材を差し込み磁気
抵抗素子７，８とバイアス磁石３との距離を近づけるこ
とにより、表面磁界強度の弱いフェライト系プラスチッ
クマグネットを用いてもセンサに必要な磁界強度（セン
サ飽和磁界）が得られ回転検出が可能となる。よって、
バイアス磁石として安価なフェライト系プラスチックマ
グネットを用いることができコストダウンとなる。
磁石を用いており、この磁石は強磁界が得られるのでセ
ンサ素子と磁石の距離が離れていても、センサの回転検
出に必要な磁界強度（センサ飽和磁界）が得られる。ゆ
えに、バイアス磁石を迂回するようにセンサ素子用の入
力端子を引き回すことが可能であるが、希土類磁石は高
価である。しかし、近年コストダウンの要望があり、安
価な磁石としてフェライト系プラスティックマグネット
があるが、磁界強度は希土類磁石よりも弱いために、希
土類磁石を用いたセンサと同じ構造では、磁気抵抗素子
の飽和磁界強度を得られなかった。しかしながら、バイ
アス磁石の形状を中空とし、モールド材を差し込み磁気
抵抗素子７，８とバイアス磁石３との距離を近づけるこ
とにより、表面磁界強度の弱いフェライト系プラスチッ
クマグネットを用いてもセンサに必要な磁界強度（セン
サ飽和磁界）が得られ回転検出が可能となる。よって、
バイアス磁石として安価なフェライト系プラスチックマ
グネットを用いることができコストダウンとなる。
【００２４】又、バイアス磁石の形状を中空とし、モー
ルド材を差し込むことによりセンサ入出力端子（リード
フレーム２２）が磁石を迂回する構造となっていないの
で、端子を折り返す必要がなく組み付け性がよいものと
なる。
ルド材を差し込むことによりセンサ入出力端子（リード
フレーム２２）が磁石を迂回する構造となっていないの
で、端子を折り返す必要がなく組み付け性がよいものと
なる。
【００２５】次に、本発明の実施形態を上記参考例との
相違点を中心に説明する。
相違点を中心に説明する。
【００２６】図１７には本実施形態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Ｂ矢視図を
示す。本実施形態においては、バイアス磁石１０の一側
面に、磁気抵抗素子１１，１２を保持するモールド材１
３を配置し、かつ、バイアス磁石１０の表面に対し磁気
抵抗素子１１を近接位置に配置している。
の概略図を示すとともに、図１８に図１７のＢ矢視図を
示す。本実施形態においては、バイアス磁石１０の一側
面に、磁気抵抗素子１１，１２を保持するモールド材１
３を配置し、かつ、バイアス磁石１０の表面に対し磁気
抵抗素子１１を近接位置に配置している。
【００２７】つまり、バイアス磁石１０が板状をなして
いる。又、磁気抵抗素子１１，１２を有するセンサ素子
１４が板状のモールド材１３にモールドされている。そ
して、バイアス磁石１０とモールド材１３とが貼り付け
られ、磁気抵抗素子１１，１２はバイアス磁石１０より
もギヤ１５に対し、より接近する位置に配置されてい
る。
いる。又、磁気抵抗素子１１，１２を有するセンサ素子
１４が板状のモールド材１３にモールドされている。そ
して、バイアス磁石１０とモールド材１３とが貼り付け
られ、磁気抵抗素子１１，１２はバイアス磁石１０より
もギヤ１５に対し、より接近する位置に配置されてい
る。
【００２８】本実施形態においても、磁気抵抗素子１
１，１２の配置、及び、磁気検出原理等は上述の参考例
と同様である。このように本実施形態では、ギヤ１５
（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１０を設けるとともに、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１１，１２を設置しギヤ１５の運動に応じたバイアス
磁界により抵抗変化を生じるようにし、磁気抵抗素子１
１，１２の抵抗値変化により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において、バイアス磁
石１０の一側面に磁気抵抗素子１１，１２を保持するモ
ールド材１３（素子保持部材）を配置し、かつ、バイア
ス磁石１０の表面に対し磁気抵抗素子１１，１２を近接
位置に配置した。よって、第１実施例と同様に、磁気抵
抗素子１１，１２とバイアス磁石１０との距離を近づけ
ることにより、バイアス磁石として表面磁界強度の弱い
フェライト系プラスチックマグネットを用いてもセンサ
に必要な磁界強度（センサ飽和磁界）が得られ回転検出
が可能となる。
１，１２の配置、及び、磁気検出原理等は上述の参考例
と同様である。このように本実施形態では、ギヤ１５
（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１０を設けるとともに、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１１，１２を設置しギヤ１５の運動に応じたバイアス
磁界により抵抗変化を生じるようにし、磁気抵抗素子１
１，１２の抵抗値変化により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において、バイアス磁
石１０の一側面に磁気抵抗素子１１，１２を保持するモ
ールド材１３（素子保持部材）を配置し、かつ、バイア
ス磁石１０の表面に対し磁気抵抗素子１１，１２を近接
位置に配置した。よって、第１実施例と同様に、磁気抵
抗素子１１，１２とバイアス磁石１０との距離を近づけ
ることにより、バイアス磁石として表面磁界強度の弱い
フェライト系プラスチックマグネットを用いてもセンサ
に必要な磁界強度（センサ飽和磁界）が得られ回転検出
が可能となる。
【００２９】尚、本実施形態の応用例としては、図１９
に示すようにしてもよい。即ち、ギヤ１５の中心線に対
し傾斜角αだけ傾けてモールド材１３及びセンサ素子１
４を配置すると、より有効である。
に示すようにしてもよい。即ち、ギヤ１５の中心線に対
し傾斜角αだけ傾けてモールド材１３及びセンサ素子１
４を配置すると、より有効である。
【００３０】次に、他の参考例を上記参考例との相違点
を中心に説明する。
を中心に説明する。
【００３１】図２０には本参考例の磁気回転検出装置の
概略図を示すとともに、図２１に図２０のＣ矢視図を示
す。又、図２２に図２０のＤ矢視図を示す。本参考例で
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、本参考例では段差により
位置決めを行っている。
概略図を示すとともに、図２１に図２０のＣ矢視図を示
す。又、図２２に図２０のＤ矢視図を示す。本参考例で
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、本参考例では段差により
位置決めを行っている。
【００３２】図２３にはバイアス磁石１６の断面図を示
し、図２４にはモールド材１８の平面図を示し、図２５
にはモールド材１８の側面図を示す。図２３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。又、図２４，２５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。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１
８の段差部が当接する箇所で位置決めが行われる。
し、図２４にはモールド材１８の平面図を示し、図２５
にはモールド材１８の側面図を示す。図２３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。又、図２４，２５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。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１
８の段差部が当接する箇所で位置決めが行われる。
【００３３】このように、本参考例では、モールド材１
８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１６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１
６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１９）とバイアス磁石１６の位置関係を得る
ことができる。
８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１６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１
６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１９）とバイアス磁石１６の位置関係を得る
ことができる。
【００３４】次に、別の参考例を初めの参考例との相違
点を中心に説明する。
点を中心に説明する。
【００３５】図２６には本参考例の磁気回転検出装置の
概略図を示す。本参考例では、モールド材２０をバイア
ス磁石２１の貫通孔２３に挿入し位置決めした後にモー
ルド材２０の先端を厚さｔだけ切削したものである。
概略図を示す。本参考例では、モールド材２０をバイア
ス磁石２１の貫通孔２３に挿入し位置決めした後にモー
ルド材２０の先端を厚さｔだけ切削したものである。
【００３６】つまり、図２７に示すように、モールド材
２０をバイアス磁石２１の貫通孔２３に挿入固定した後
に、モールド材２０の先端を厚さｔだけ切削することに
より図２６のようになる。よって、従来型のセンサ性能
で、厚さｔだけモールド材２０とギヤ２４との間のエア
ギャップを大きくすることができる。これは、０．１ｍ
ｍ単位で性能の変化する回転検出装置の磁気回路におい
て有効である。
２０をバイアス磁石２１の貫通孔２３に挿入固定した後
に、モールド材２０の先端を厚さｔだけ切削することに
より図２６のようになる。よって、従来型のセンサ性能
で、厚さｔだけモールド材２０とギヤ２４との間のエア
ギャップを大きくすることができる。これは、０．１ｍ
ｍ単位で性能の変化する回転検出装置の磁気回路におい
て有効である。
【００３７】つまり、現在社会に提供されている回転検
出装置にはギヤ〜センサ素子〜バイアス磁石の磁気回路
を持つものがあるが、いずれも回転体と回転検出装置間
の間隔（エアギャップ）が最大でも１．２ｍｍ程度しか
とれない。回転検出装置取り付け時のエアギャップを１
ｍｍ以下に設定できるようにするため回転体を構成する
部品の精度や回転体と回転検出装置の位置精度が要求さ
れる。近年上記問題を緩和するため、より大きなエアギ
ャップのとれる回転検出装置が要望されているが、セン
サ素子を樹脂モールドする場合モールド樹脂の長さによ
って実装上のギャップが発生し十分なエアギャップ（１
ｍｍ）が確保できなかった。しかしながら、本参考例の
ようにモールド材２０をバイアス磁石２１に組み付けた
後にモールド材２０の先端を切削することによりエアギ
ャップを大きくすることができることとなる。
出装置にはギヤ〜センサ素子〜バイアス磁石の磁気回路
を持つものがあるが、いずれも回転体と回転検出装置間
の間隔（エアギャップ）が最大でも１．２ｍｍ程度しか
とれない。回転検出装置取り付け時のエアギャップを１
ｍｍ以下に設定できるようにするため回転体を構成する
部品の精度や回転体と回転検出装置の位置精度が要求さ
れる。近年上記問題を緩和するため、より大きなエアギ
ャップのとれる回転検出装置が要望されているが、セン
サ素子を樹脂モールドする場合モールド樹脂の長さによ
って実装上のギャップが発生し十分なエアギャップ（１
ｍｍ）が確保できなかった。しかしながら、本参考例の
ようにモールド材２０をバイアス磁石２１に組み付けた
後にモールド材２０の先端を切削することによりエアギ
ャップを大きくすることができることとなる。
【図１】参考例の磁気回転検出装置の概略構成図であ
る。
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】信号処理を示すタイミングチャートである。
【図６】ギヤの回転に伴う磁気ベクトルの変化を説明す
るための概略図である。
るための概略図である。
【図７】ギヤの回転に伴う磁気ベクトルの変化を説明す
るための概略図である。
るための概略図である。
【図８】ギヤの回転に伴う磁気ベクトルの変化を説明す
るための概略図である。
るための概略図である。
【図９】ギヤの回転に伴う磁気ベクトルの変化を説明す
るための概略図である。
るための概略図である。
【図１０】磁気抵抗素子の方向を示す斜視図である。
【図１１】磁気抵抗素子の方向を示す側面図である。
【図１２】磁気抵抗素子の抵抗値を示すグラフである。
【図１３】磁気抵抗素子に加わる磁気ベクトルの方向を
示す斜視図である。
示す斜視図である。
【図１４】感度の測定結果を示す図である。
【図１５】感度の測定結果を示す図である。
【図１６】バイアス磁石の斜視図である。
【図１７】発明の実施形態の磁気回転検出装置の概略構
成図である。
成図である。
【図１８】図１６のＢ矢視図である。
【図１９】実施形態の応用例を示す磁気回転検出装置の
概略構成図である。
概略構成図である。
【図２０】他の参考例の磁気回転検出装置の概略構成図
である。
である。
【図２１】図２０のＣ矢視図である。
【図２２】図２０のＤ矢視図である。
【図２３】バイアス磁石の断面図である。
【図２４】モールド材の平面図である。
【図２５】モールド材の正面図である。
【図２６】別の参考例の磁気回転検出装置の概略構成図
である。
である。
【図２７】別の参考例の磁気回転検出装置での切削前の
概略構成図である。
概略構成図である。
２ 素子保持部材としてのモールド材 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ヤ ７，８ 磁気抵抗素子 １０ バイアス磁石 １１，１２ 磁気抵抗素子 １３ 素子保持部材としてのモールド材 １５ 磁性材料を有する被検出対象としてのギヤ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 近田 真市 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式 会社デンソー内 (72)発明者 伊澤 一朗 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式 会社デンソー内 (56)参考文献 特開 平４−304686（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−138457（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−15223（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−195970（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−286903（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−148281（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−69978（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−49466（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭63−49724（ＪＰ，Ｙ２) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01D 5/00 - 5/64 G01B 7/00 - 7/32 G01P 1/00 - 3/80 G01R 33/00 - 33/26
Claims (2)
- 【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、 前記バイアス磁界とでなす角度が略４５度となるように
設置され、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におい
て、 前記磁気抵抗素子は、前記被検出対象の運動方向と前記
バイアス磁石から前記被検出対象に放射されるバイアス
磁界との方向とから決定される平面に対して平行な面に
形成配置され、前記バイアス磁石から前記被検出対象に
放射されるバイアス磁界であって、前記被検出対象の運
動方向に対するバイアス磁界の磁気ベクトルの向きを検
出するものであり、 前記磁気抵抗素子は基板の主面上にパターニング形成さ
れた状態にて、該基板と共に保持部材により覆われてお
り、前記バイアス磁石は前記基板の前記磁気抵抗素子が
形成されている前記主面側の前記保持部材の上から前記
磁気抵抗素子に近接配置したことを特徴とする磁気検出
装置。 - 【請求項２】 前記保持部材は、前記磁気抵抗素子を覆
うモールド材であることを特徴とする請求項１記載の磁
気検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10017999A JP3233129B2 (ja) | 1999-04-07 | 1999-04-07 | 磁気検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10017999A JP3233129B2 (ja) | 1999-04-07 | 1999-04-07 | 磁気検出装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32967092A Division JPH06174490A (ja) | 1992-12-09 | 1992-12-09 | 磁気検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11337369A JPH11337369A (ja) | 1999-12-10 |
| JP3233129B2 true JP3233129B2 (ja) | 2001-11-26 |
Family
ID=14267095
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10017999A Expired - Lifetime JP3233129B2 (ja) | 1999-04-07 | 1999-04-07 | 磁気検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3233129B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE520322C2 (sv) * | 2000-03-23 | 2003-06-24 | Daprox Ab | Sätt och anordning för avståndsbestämning mellan en stator och en denna motstående roterande rotor |
| JP5012654B2 (ja) * | 2008-05-15 | 2012-08-29 | 三菱電機株式会社 | 磁気回転センサ |
| JP5012653B2 (ja) * | 2008-05-15 | 2012-08-29 | 三菱電機株式会社 | 磁気回転センサ |
| US9638548B2 (en) | 2012-05-07 | 2017-05-02 | Infineon Technologies Ag | Output switching systems and methods for magnetic field sensors |
-
1999
- 1999-04-07 JP JP10017999A patent/JP3233129B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11337369A (ja) | 1999-12-10 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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