JP3427489B2 - Position detection device - Google Patents
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、被検出対象の運動を磁
電変換素子の出力にて検出するようにした位置検出装置
に関しBACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a position detecting device adapted to detect the motion of an object to be detected by the output of a magnetoelectric conversion element.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、磁界の変化を抵抗変化に変換し、
車輪の回転に伴い回転するギアの回転を検出する回転
（位置）検出装置として、図３に示すものが用いられる
傾向にある。これは、車輪の回転に伴って回転するギア
５とそれと対向するように配置された磁気センサ１とか
ら構成されている。センサ１はキャップ３と、バイアス
磁石４と、磁気抵抗素子（以下，ＭＲＥ）２１を形成し
たセンサチップ２２を有するセンシング部２から構成さ
れている。そしてこれは、ギア５の回転に伴うバイアス
磁石４の磁界変化をセンシング部２にて感知することで
ギア５の回転を検出するものである。尚、２３はリード
フレームである。2. Description of the Related Art In recent years, changes in magnetic field are converted into changes in resistance,
As a rotation (position) detection device for detecting rotation of a gear that rotates with rotation of a wheel, the device shown in FIG. 3 tends to be used. This is composed of a gear 5 that rotates with the rotation of a wheel and a magnetic sensor 1 that is arranged so as to face the gear 5. The sensor 1 includes a cap 3, a bias magnet 4, and a sensing unit 2 having a sensor chip 22 having a magnetoresistive element (hereinafter, MRE) 21 formed therein. This is to detect the rotation of the gear 5 by sensing the magnetic field change of the bias magnet 4 accompanying the rotation of the gear 5 with the sensing unit 2. Incidentally, 23 is a lead frame.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図３に
示すような回転検出装置を例えば自動車等の環境の悪い
状況下にて使用される車速センサ等に用いられた場合に
は、鉄粉等の磁性体異物４０がギア５に対向するセンシ
ング部２の表面に付着し、バイアス磁石４の磁束が磁性
体異物４０にある程度固定される。特に磁性体異物４０
がＭＲＥ２１の真上に付着すると磁性体異物４０に磁束
が集中してしまい、ＭＲＥ２１上におけるギア５の回転
に伴って変化するはずの磁界があまり変化しなくなった
り、センサ出力に乱れが生じ、誤検出や精度低下等の不
具合が発生する。特にギア歯ピッチが微細な多パルスセ
ンサの場合は磁性体異物の付着の影響は大きく、多パル
ス・高精度化の大きな課題となっている。However, when the rotation detecting device as shown in FIG. 3 is used for a vehicle speed sensor or the like used in a bad environment such as an automobile, iron powder, etc. The magnetic foreign matter 40 adheres to the surface of the sensing unit 2 facing the gear 5, and the magnetic flux of the bias magnet 4 is fixed to the magnetic foreign matter 40 to some extent. Especially, the magnetic foreign matter 40
When is attached right above the MRE 21, the magnetic flux concentrates on the magnetic foreign matter 40, the magnetic field that should change with the rotation of the gear 5 on the MRE 21 does not change so much, and the sensor output is disturbed. Problems such as detection and reduced accuracy occur. In particular, in the case of a multi-pulse sensor with a fine gear tooth pitch, the influence of the adherence of magnetic foreign matter is large, which is a major issue for multi-pulse and high accuracy.
【０００４】従って、本発明は上記問題点に鑑み、磁性
体異物が付着しても良好に非検出体の運動を検出できる
位置検出装置を提供することを目的とする。Therefore, in view of the above problems, it is an object of the present invention to provide a position detecting device capable of satisfactorily detecting the motion of a non-detecting body even if a magnetic foreign substance is attached.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の位置検
出装置は、磁性材料を有する被検出対象と、前記被検出
対象に向けてバイアス磁界を発生させるバイアス磁石
と、前記被検出対象と前記バイアス磁石との間に設けら
れるとともに、前記バイアス磁界の変化を電気的変化に
変換する磁電変換素子とを備え、前記被検出対象の運動
に応じたバイアス磁界の変化を前記磁電変換素子により
検出することで前記被検出対象の位置変化を検出するよ
うにした位置検出装置において、この位置検出装置は前
記磁電変換素子と被検出対象との間に感磁面を有し、前
記磁電変換素子周辺の前記感磁面から前記被検出対象に
印加されるバイアス磁界強度Ｈ1 が前記磁電変換素子上
の前記感磁面から前記被検出対象に印加されるバイアス
磁界強度Ｈ2 よりも大きいことを特徴としている。According to a first aspect of the present invention, there is provided a position detecting device which includes a detection target having a magnetic material, a bias magnet which generates a bias magnetic field toward the detection target, and the detection target. A magnetoelectric conversion element that is provided between the bias magnet and converts a change in the bias magnetic field into an electrical change, and detects a change in the bias magnetic field according to the motion of the detection target by the magnetoelectric conversion element. In the position detection device configured to detect the position change of the detection target by doing so, the position detection device has a magnetic sensitive surface between the magnetoelectric conversion element and the detection target, the periphery of the magnetoelectric conversion element The bias magnetic field strength H 1 applied from the magnetically sensitive surface to the detected object is larger than the bias magnetic field strength H 2 applied from the magnetically sensitive surface on the magnetoelectric conversion element to the detected object. It is characterized by a threshold.
【０００６】請求項２に記載の位置検出装置は、前記磁
電変換素子周辺の前記感磁面から前記被検出対象に印加
されるバイアス磁界強度Ｈ1 を発生するダミーバイアス
手段を有するとともに該ダミーバイアス手段は前記磁電
変換素子の周りを囲むように配置されることを特徴とし
ている。請求項３に記載の位置検出装置は、磁性材料を
有する被検出対象と、前記被検出対象と前記バイアス磁
石との間に設けられるとともに、前記被検出対象に向け
てバイアス磁界を発生させるバイアス磁石と、前記バイ
アス磁界の変化を電気的変化に変換する磁電変換素子と
を備え、前記被検出対象の運動に応じたバイアス磁界の
変化を前記磁電変換素子により検出することで前記被検
出対象の位置変化を検出するようにした位置検出装置に
おいて、前記被検出対象の運動に応じて前記磁電変換素
子上およびその周辺における前記バイアス磁界の磁束密
度が増加減少を繰り返すものであって、前記磁電変換素
子上の前記感磁面において前記被検出対象に向けられる
前記バイアス磁束密度が最大となるときの最大磁界強度
Ｈm2が、前記磁電変換素子の周辺の前記感磁面における
最大磁界強度Ｈm1よりも小さくなることを特徴としてい
る。According to a second aspect of the present invention, there is provided a position detecting device having dummy bias means for generating a bias magnetic field strength H 1 applied to the object to be detected from the magnetic sensitive surface around the magnetoelectric conversion element, and the dummy bias means. The means is arranged so as to surround the magnetoelectric conversion element. The position detection device according to claim 3, wherein the position detection device is provided between a detection target having a magnetic material, the detection target and the bias magnet, and a bias magnet that generates a bias magnetic field toward the detection target. And a magnetoelectric conversion element that converts a change in the bias magnetic field into an electrical change, and the position of the detection target by detecting the change in the bias magnetic field according to the motion of the detection target by the magnetoelectric conversion element. In a position detection device configured to detect a change, the magnetic flux density of the bias magnetic field on and around the magnetoelectric conversion element is repeatedly increased and decreased according to the movement of the detection target, and the magnetoelectric conversion element is used. maximum magnetic field strength H m @ 2 when the bias magnetic flux densities in the sense magnetized surface of the upper directed the to be detected is maximum, the magnetoelectric converting element It is characterized by smaller than the maximum magnetic field strength H m1 in the sense magnetized surface of the peripheral.
【０００７】請求項４に記載の位置検出装置は、上記請
求項１乃至３のいずれかに記載の位置検出装置におい
て、前記バイアス磁石は中空構造をなし、前記磁電変換
素子は前記バイアス磁石にて中空状態に該磁電変換素子
が前記バイアス磁石から突出するように保持されるもの
であって、前記磁電変換素子が突出した程度に前記バイ
アス磁石は前記磁電変換素子の周辺には該バイアス磁石
と一体の突出領域を有していることを特徴としている。
請求項５に記載の位置検出装置は、上記請求項１乃至３
のいずれかに記載の位置検出装置において、前記バイア
ス磁石は中空構造をなし、前記磁電変換素子は前記バイ
アス磁石にて中空状態に該磁電変換素子が前記バイアス
磁石から突出するように保持されるものであることを特
徴としている。 A position detecting device according to a fourth aspect is the position detecting device according to any one of the first to third aspects, wherein the bias magnet has a hollow structure and the magnetoelectric conversion element is the bias magnet. The magnetoelectric conversion element is held in a hollow state so as to protrude from the bias magnet, and the bias magnet is integrated with the bias magnet around the magnetoelectric conversion element to the extent that the magnetoelectric conversion element protrudes. Is characterized in that it has a protruding region.
The position detection device according to claim 5 is the position detection device according to any one of claims 1 to 3.
In the position detecting device according to any one of items 1 to 5,
The magnet has a hollow structure, and the magnetoelectric conversion element is
The magnetoelectric conversion element is biased to a hollow state by an as magnet.
Special feature is that it is held so as to protrude from the magnet.
It is a sign.
【０００８】[0008]
【発明の作用および効果】請求項１および、２に記載の
位置検出装置においては、上記構成において、前記磁電
変換素子周辺の前記感磁面から前記被検出対象に印加さ
れるバイアス磁界強度Ｈ1 が前記磁電変換素子上の前記
感磁面から前記被検出対象に印加されるバイアス磁界強
度Ｈ2 よりも大きくされているため、磁性体異物は前記
磁電変換素子周辺に付着するようになる。In the position detecting device according to the present invention, the bias magnetic field strength H 1 applied to the object to be detected from the magnetically sensitive surface around the magnetoelectric conversion element in the above-mentioned structure is improved. Is larger than the bias magnetic field strength H 2 applied to the object to be detected from the magnetically sensitive surface on the magnetoelectric conversion element, so that the magnetic foreign matter adheres to the periphery of the magnetoelectric conversion element.
【０００９】従って、磁電変換素子上におけるバイアス
磁界は前記磁性体異物の影響を受けることなく、前記被
検出対象の運動に応じて変化することとなり、良好に被
検出対象の運動を検出できる。請求項３に記載の位置検
出装置においては、前記被検出対象の運動に応じて前記
磁電変換素子上およびその周辺における前記バイアス磁
界の磁束密度が増加減少を繰り返すものであって、前記
磁電変換素子上の前記感磁面において前記被検出対象に
向けられる前記バイアス磁束密度が最大となるときの最
大磁界強度Ｈm2が、前記磁電変換素子の周辺の前記感磁
面における最大磁界強度Ｈm1よりも小さくなるなってい
るため、磁性体異物は前記磁電変換素子の周辺のセンシ
ング部に付着するようになる。従って、磁電変換素子上
におけるバイアス磁界は前記磁性体異物の影響を受ける
ことなく、前記被検出対象の運動に応じて変化すること
となり、良好に被検出対象の運動を検出できる。Therefore, the bias magnetic field on the magnetoelectric conversion element changes according to the motion of the object to be detected without being affected by the magnetic foreign matter, and the motion of the object to be detected can be satisfactorily detected. 4. The position detecting device according to claim 3, wherein the magnetic flux density of the bias magnetic field on and around the magnetoelectric conversion element repeats increasing and decreasing in accordance with the movement of the detection target. The maximum magnetic field strength H m2 when the bias magnetic flux density directed to the detection target on the upper magnetic sensitive surface is maximum is higher than the maximum magnetic field strength H m1 on the magnetic sensitive surface around the magnetoelectric conversion element. Since it is smaller, the magnetic foreign matter comes to adhere to the sensing portion around the magnetoelectric conversion element. Therefore, the bias magnetic field on the magnetoelectric conversion element changes according to the motion of the detection target without being affected by the magnetic foreign matter, and the motion of the detection target can be favorably detected.
【００１０】請求項４の位置検出装置においては、上記
構成において、磁電変換素子が中空状のバイアス磁石か
ら突出していてもその周辺において、前記バイアス磁石
が突出領域を有している。従って、磁性体異物はこの突
出領域に付着することになり、磁電変換素子の磁界変化
の検出に影響を及ぼさない。これにより良好に被検出対
象の運動を検出できる。In the position detecting device according to a fourth aspect of the present invention, in the above structure, even if the magnetoelectric conversion element projects from the hollow bias magnet, the bias magnet has a projecting region in the periphery thereof. Therefore, the magnetic foreign matter adheres to this protruding region, and does not affect the detection of the magnetic field change of the magnetoelectric conversion element. As a result, the motion of the detection target can be satisfactorily detected.
【００１１】[0011]
【実施例】以下、本発明を図に示す実施例について説明
する。図１に本発明の位置検出装置の一実施例をしめ
す。図１には、車輪等の回転に伴って回転するギア５と
それと対向するように配置されたセンサ１が示されてお
り、磁気センサ１は感磁面３１を有するキャップ３と、
バイアス磁石４と、磁気抵抗素子（以下，ＭＲＥ）２１
が設けられたセンシング部２から構成されている。そし
てこれは、ギア５の回転に伴うバイアス磁石４の磁界変
化をセンシング部２にて感知することでギア５の回転を
検出するものである。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows an embodiment of the position detecting device of the present invention. FIG. 1 shows a gear 5 that rotates with the rotation of a wheel and the like, and a sensor 1 arranged so as to face the gear 5. The magnetic sensor 1 includes a cap 3 having a magnetically sensitive surface 31,
Bias magnet 4 and magnetoresistive element (hereinafter, MRE) 21
The sensing unit 2 is provided with. This is to detect the rotation of the gear 5 by sensing the magnetic field change of the bias magnet 4 accompanying the rotation of the gear 5 with the sensing unit 2.
【００１２】上記構成において、キャップ１は非磁性金
属ケース（例えばＳＵＳ３０４）からなっており、ＭＲ
Ｅ２１を外部電磁波からシールドするようにしている。
ＭＲＥ２１は強磁性磁気抵抗薄膜素子であり、例えばＮ
ｉ−Ｃｏ，Ｎｉ−Ｆｅ等の強磁性体から構成されＳｉ基
板等の基板２２上に所定のパターンに形成されている。
また基板２２にはＭＲＥ２１からの信号を増幅し、それ
を２値化する信号処理回路が形成されている。基板２２
はリードフレーム２３上に搭載され、基板２２およびリ
ードフレーム２３はモールド樹脂２４によりモールディ
ングされている。ただしリードフレーム２３の一部は外
部との電気的接続を行うための端子がモールド樹脂２４
から露出している。図１における３本の端子は、例えば
電源端子、接地端子、出力端子である。In the above structure, the cap 1 is made of a non-magnetic metal case (for example, SUS304), and the MR
E21 is shielded from external electromagnetic waves.
The MRE 21 is a ferromagnetic magnetoresistive thin film element, for example, N
It is made of a ferromagnetic material such as i-Co or Ni-Fe and is formed in a predetermined pattern on a substrate 22 such as a Si substrate.
Further, a signal processing circuit for amplifying the signal from the MRE 21 and binarizing the signal is formed on the substrate 22. Board 22
Are mounted on a lead frame 23, and the substrate 22 and the lead frame 23 are molded by a molding resin 24. However, a part of the lead frame 23 has a terminal for making an electrical connection to the outside with the molding resin 24.
Exposed from. The three terminals in FIG. 1 are, for example, a power supply terminal, a ground terminal, and an output terminal.
【００１３】バイアス磁石４は中空形状を成し、センシ
ング部２がほぼ中央に、かつ丁度ＭＲＥ２１が中空部か
ら突出するように挿入されている。また、ＭＲＥのパタ
ーンの配置された基板２２はギア４の回転軸にほぼ垂直
な面と平行となるように配置されている。これは、ギア
５と磁気センサ１とのエアギャップ管理が困難な場合に
おいて、エアギャップが近すぎることによるセンサ出力
の波形割れと呼ばれる現象の対策において有効な配置方
法である（特開平３−１９５９７０号公報参照）。また
バイアス磁石４は円柱状体を成し、ギア５に対向する面
においてその周辺に渡って突起部１０を有しており、こ
の突起部１０はセンシング部２の突き出し量に相当する
大きさを有している。すなわち、キャップ３にてセンシ
ング部２が位置決めされた際に丁度ＭＲＥ２１が中空部
から突出するような大きさを有している。The bias magnet 4 has a hollow shape, and the sensing portion 2 is inserted substantially at the center and the MRE 21 is just projected from the hollow portion. Further, the substrate 22 on which the MRE pattern is arranged is arranged so as to be parallel to a surface substantially perpendicular to the rotation axis of the gear 4. This is an arrangement method effective when it is difficult to manage the air gap between the gear 5 and the magnetic sensor 1 and to prevent a phenomenon called waveform breakage of the sensor output due to the air gap being too close (Japanese Patent Laid-Open No. 3-195970). (See the official gazette). Further, the bias magnet 4 has a cylindrical shape, and has a protrusion 10 over the periphery on the surface facing the gear 5. The protrusion 10 has a size corresponding to the protrusion amount of the sensing unit 2. Have That is, it has a size such that the MRE 21 just projects from the hollow portion when the sensing portion 2 is positioned by the cap 3.
【００１４】このように構成された磁気センサにあって
は、ギア５に対向するキャップ３の感磁面３１におい
て、ＭＲＥ２１上のキャップ３上よりも突起部１０上の
キャップ３上の方が相対的に磁界が強まっている。従っ
て、磁性体異物は図中１２に示す領域に付着することに
なり、ＭＲＥ２１上にはほとんど存在しない。又、ＭＲ
Ｅ２１上の感磁面３１に磁性体異物が付着しても、ギア
５の回転に伴い、磁界方向が変化するため、自動的に異
物も感磁面３１の外周部へ移動するため、ＭＲＥ２１へ
の影響をなくすことができる。これによりＭＲＥ２１上
ではギア５の回転に伴いバイアス磁石４のバイアス磁界
は磁性体異物に影響されることなく良好に変化するた
め、ＭＲＥ２１はギア５の回転を良好に検出できること
になる。In the magnetic sensor having the above-described structure, the magnetic sensing surface 31 of the cap 3 facing the gear 5 is relatively located on the cap 3 on the protrusion 10 rather than on the cap 3 on the MRE 21. The magnetic field is strengthening. Therefore , the magnetic foreign matter is attached to the area indicated by 12 in the figure, and is hardly present on the MRE 21. Also MR
Even if a magnetic foreign matter adheres to the magnetic sensitive surface 31 on E21, the magnetic field direction changes with the rotation of the gear 5, so the foreign matter also automatically moves to the outer peripheral portion of the magnetic sensitive surface 31, so that the MRE21 is reached. The effect of can be eliminated. As a result, the bias magnetic field of the bias magnet 4 changes favorably on the MRE 21 as the gear 5 rotates, without being affected by the magnetic foreign matter, so that the MRE 21 can favorably detect the rotation of the gear 5.
【００１５】また、このようなＭＲＥの配置の場合、Ｍ
ＲＥをバイアス磁石の中空部から突出するように配置す
ることが必要である。従って、その位置決めには高い精
度が必要となるが、このように磁石に突起部を設けキャ
ップを設けて、そのキャップに接するようにセンシング
部を挿入することにより位置決めを容易にしている。図
２に他の例を示す。In the case of such an MRE arrangement, M
It is necessary to arrange RE so that it projects from the hollow portion of the bias magnet. Therefore, although high accuracy is required for the positioning, the positioning is facilitated by thus providing the magnet with the protrusion and providing the cap, and inserting the sensing portion so as to be in contact with the cap. FIG. 2 shows another example.
【００１６】図１に示す磁気センサとの違いを説明する
と、図１のものはモールド樹脂２４によりモールディン
グされた部分自体がバイアス磁石４に挿入されたもので
あり、それに対し図２のものはモールディングされた部
分はバイアス磁石４のギア５に対向する側の表面に配置
され、端子部のみがバイアス磁石４の中空部を通るよう
に配置されている。また、基板２２においてギア５の回
転軸に垂直な面に対して略垂直な面にＭＲＥ２１が配置
されている。The difference from the magnetic sensor shown in FIG. 1 will be described. In FIG. 1, the portion itself molded by the molding resin 24 is inserted into the bias magnet 4, whereas in FIG. The formed portion is arranged on the surface of the bias magnet 4 on the side facing the gear 5, and only the terminal portion is arranged so as to pass through the hollow portion of the bias magnet 4. Further, the MRE 21 is arranged on the surface of the substrate 22 that is substantially perpendicular to the surface perpendicular to the rotation axis of the gear 5.
【００１７】このような磁気センサにおいてもバイアス
磁石の突起部１０により、図１に示す磁気センサと同様
な効果を有する。図４に突起部１０を有する磁石とそう
でない磁石によるギア５に対向するキャップ３上のバイ
アス磁石の磁束密度の違いを示す。ＭＲＥ２１が配置さ
れる位置を磁石の中心位置とし、磁石の大きさは半径８
ｍｍの円柱形状のものを用いた。突起部１０は円周沿い
の６ｍｍから８ｍｍ付近に形成されている。また、今回
の実験ではフェライト系プラスティック磁石を用いた。
突起部１０を有する磁石の特性を実線で、そうでないも
のを点線で示す。Even in such a magnetic sensor, the protrusion 10 of the bias magnet has the same effect as that of the magnetic sensor shown in FIG. FIG. 4 shows a difference in magnetic flux density between the magnet having the protrusion 10 and the magnet not having the protrusion 10 on the bias magnet on the cap 3 facing the gear 5. The position of the MRE 21 is the center position of the magnet, and the size of the magnet is 8
A cylindrical column having a size of mm was used. The protrusion 10 is formed in the vicinity of 6 mm to 8 mm along the circumference. In this experiment, a ferrite plastic magnet was used.
The characteristics of the magnet having the protrusions 10 are shown by a solid line, and those not so are shown by a dotted line.
【００１８】両者とも磁石の中心付近では同様な特性を
示すが、突起部１０のある磁石では突起部１０付近で
０．２ｋＧから０．７ｋＧへと急激に磁束密度が増える
ことが分かる。このように、突起部１０によって磁束密
度、すなわち磁界がＭＲＥ２１の配置される磁石中心位
置よりも強くなっていることが分かる。次に、図５
（ａ），（ｃ），（ｅ）および（ｂ），（ｄ），（ｆ）
に３種類の突起部を有する磁石のギア５に対向する表面
およびＡ−Ａ，Ｂ−Ｂ，Ｃ−Ｃ断面図を示す。Both show similar characteristics in the vicinity of the center of the magnet, but it can be seen that in the magnet having the protrusion 10, the magnetic flux density rapidly increases from 0.2 kG to 0.7 kG in the vicinity of the protrusion 10. Thus, it can be seen that the magnetic flux density, that is, the magnetic field is stronger than the center position of the magnet in which the MRE 21 is arranged by the protrusion 10. Next, FIG.
(A), (c), (e) and (b), (d), (f)
FIG. 3 shows a surface of the magnet having three types of protrusions facing the gear 5 and cross-sectional views taken along lines AA, BB, and CC.
【００１９】（ａ），（ｃ）図に示すものは図１に示さ
れる磁石同様なＭＲＥ２１の配置のものであり、（ｅ）
図に示すものは図２に示されるものと同様なＭＲＥ２１
の配置のものである。（ａ）図に示すように突起部１０
は（ｃ）図のように全周にわたって形成されていなくて
も良く、部分的であってもよい。（ｅ）図においても同
様のことがいえる。また、Ｎ，Ｓ極が反対であってもよ
い。FIGS. 3A and 3C show the arrangement of the MRE 21 similar to the magnet shown in FIG. 1, and FIG.
The one shown in the figure is similar to that shown in FIG.
This is the arrangement. (A) As shown in FIG.
Does not have to be formed over the entire circumference as shown in (c) and may be partial. The same can be said for the diagram (e). Also, the N and S poles may be opposite.
【００２０】本実施例ではバイアス磁石としてフェライ
ト系プラスティック磁石を用いたがこれに限るものでは
ない。バイアス磁石は図５に示されるような円柱形でな
くてもよく、例えば四角柱であってもよい。また、特に
中空構造でなくても良い。また、ギアに対向する面は必
ずしも平面でなくても良く、ギア５の運動による磁界強
度がＭＲＥの配置される位置よりも強いものであれば良
い。In this embodiment, a ferrite plastic magnet is used as the bias magnet, but the bias magnet is not limited to this. The bias magnet does not have to be a cylindrical shape as shown in FIG. 5, and may be, for example, a quadrangular prism. Further, it does not have to have a hollow structure. Further, the surface facing the gear does not necessarily have to be a flat surface as long as the magnetic field strength due to the movement of the gear 5 is stronger than the position where the MRE is arranged.
【００２１】すなわち、実施例中に示されるように、被
検出対象が回転するギアであるならば、ギアの歯に磁束
が集中するようになる。よって、ギアの歯がＭＲＥの真
上に来るときがＭＲＥ上における磁界強度Ｈ0 は最強に
なる。従って、このときにＭＲＥの周辺の磁界強度がそ
の磁界強度Ｈ0 よりも強ければ、常にＭＲＥの周辺の方
が磁界強度が強いこととなり、磁性を有する磁性体異
物、例えば砂鉄等は必ずＭＲＥの周辺部に付着すること
になり、ＭＲＥ上の磁界変化にほとんど影響を及ぼすこ
とはない。That is, as shown in the embodiment, if the object to be detected is a rotating gear, the magnetic flux concentrates on the teeth of the gear. Therefore, when the gear teeth are directly above the MRE, the magnetic field strength H 0 on the MRE is the strongest. Therefore, at this time, if the magnetic field strength around the MRE is higher than the magnetic field strength H 0, the magnetic field strength around the MRE is always stronger, and magnetic foreign matter having magnetism such as sand iron is always It adheres to the peripheral portion and has almost no effect on the magnetic field change on the MRE.
【００２２】結局、図４に示されるように、ギアの無い
状態のときにＭＲＥの配置される位置の感磁面３１の磁
束密度よりも大きい磁束密度を有する領域がギアに対向
する感磁面３１面内にあれば良いことになる。あるい
は、ギアの歯が感磁面にもっとも近づく際がその部分に
おいて磁束密度は最大となり、磁界強度は最大となる。
従って、ギアの歯がＭＲＥの配置される位置の真上に来
る際にＭＲＥ上の感磁面の磁界強度は最大となるが、こ
のときの磁界強度よりもＭＲＥの周辺部の感磁面におけ
る最大磁界強度の方が大きければ、磁性異物はＭＲＥの
周辺部の感磁面に付着するようになる。After all, as shown in FIG. 4, a region having a magnetic flux density higher than the magnetic flux density of the magnetic sensitive surface 31 at the position where the MRE is arranged in the absence of gears faces the gear. It would be good if it is within the 31st plane. Alternatively, when the teeth of the gear are closest to the magnetic sensitive surface, the magnetic flux density becomes maximum and the magnetic field strength becomes maximum in that portion.
Therefore, when the gear teeth come directly above the position where the MRE is arranged, the magnetic field strength on the magnetic sensitive surface on the MRE becomes maximum, but the magnetic field strength on the periphery of the MRE is higher than the magnetic field strength at this time. If the maximum magnetic field strength is higher, the magnetic foreign matter will adhere to the magnetically sensitive surface in the peripheral portion of the MRE.
【００２３】[0023]
【課題が解決しようとする課題】このような磁束密度を
発生させる方法としては、実施例中の突起部でなくても
よく、例えばＭＲＥを配置する部分の磁石と、その周辺
に配置する磁石とを別部品とし、周辺に配置する磁石の
強度をＭＲＥを配置する部分の磁石よりも強くするよう
にしてもよい。また、突起部は別の磁石であってもよ
い。また、磁気抵抗素子としては、強磁性磁気抵抗薄膜
素子には限らず、ＨＡＬＬ素子や半導体からなる磁気抵
抗素子等であってもよい。As a method of generating such a magnetic flux density, it is not necessary to use the protrusions in the embodiment, and for example, a magnet in the portion where the MRE is arranged and a magnet arranged in the periphery thereof. May be a separate component, and the strength of the magnets arranged in the periphery may be made stronger than the magnets of the portion where the MRE is arranged. Further, the protrusion may be another magnet. Further, the magnetoresistive element is not limited to the ferromagnetic magnetoresistive thin film element, but may be a HALL element or a magnetoresistive element made of a semiconductor.
【００２４】図６（ａ）および図７（ｂ）に図１および
図２に示す磁気センサの全体の断面図を示す。コネクタ
６にバイアス磁石４が接着剤等により固定され、キャッ
プ３はかしめによりコネクタ６に固定されている。ま
た、コネクタ６にはキャップ３とバイアス磁石の突起部
１０により形成される空間を気密にするためにＯリング
６５が設けられており、コネクタ６とキャップ３とによ
り挟持されている。また、リードフレーム端子２３はコ
ネクタ端子６１とはんだ等により接続されている。コネ
クタ端子６１はその一端がコネクタ６から突出し、他の
コネクタと接続可能になっている。尚、６２はこの磁気
センサを車体等に固定するための固定用ブッシュであ
り、６３はその取り付け穴である。それぞれ（ｂ）図は
Ａ矢指図である。6 (a) and 7 (b) are sectional views of the entire magnetic sensor shown in FIGS. 1 and 2. As shown in FIG. The bias magnet 4 is fixed to the connector 6 with an adhesive or the like, and the cap 3 is fixed to the connector 6 by caulking. The connector 6 is provided with an O-ring 65 for hermetically sealing the space formed by the cap 3 and the protrusion 10 of the bias magnet, and is sandwiched between the connector 6 and the cap 3. The lead frame terminal 23 is connected to the connector terminal 61 by soldering or the like. One end of the connector terminal 61 projects from the connector 6 and can be connected to another connector. Incidentally, 62 is a fixing bush for fixing the magnetic sensor to the vehicle body, and 63 is a mounting hole thereof. Each (b) figure is an arrow A instruction.
【図１】本発明を適用した一実施例を示す磁気センサの
断面図である。FIG. 1 is a sectional view of a magnetic sensor showing an embodiment to which the present invention is applied.
【図２】本発明を適用した一実施例を示す磁気センサの
断面図である。FIG. 2 is a sectional view of a magnetic sensor showing an embodiment to which the present invention is applied.
【図３】従来の磁気センサの断面図である。FIG. 3 is a sectional view of a conventional magnetic sensor.
【図４】バイアス磁界表面の磁束密度を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a magnetic flux density on a bias magnetic field surface.
【図５】（ａ）バイアス磁石形状を示す正面図である。 （ｂ）バイアス磁石形状を示す断面図である。 （ｃ）バイアス磁石形状を示す正面図である。 （ｄ）バイアス磁石形状を示す断面図である。 （ｅ）バイアス磁石形状を示す正面図である。 （ｆ）バイアス磁石形状を示す断面図である。FIG. 5A is a front view showing the shape of a bias magnet. (B) It is sectional drawing which shows a bias magnet shape. (C) It is a front view which shows a bias magnet shape. (D) It is sectional drawing which shows a bias magnet shape. (E) It is a front view which shows a bias magnet shape. (F) It is sectional drawing which shows a bias magnet shape.
【図６】（ａ）磁気センサのコネクタを含めた全体の断
面図である。
（ｂ）（ａ）図Ａ矢指図である。FIG. 6A is a sectional view of the entire magnetic sensor including a connector. (B) (a) Figure A arrow direction.
【図７】（ａ）磁気センサのコネクタを含めた全体の断
面図である。
（ｂ）（ａ）図Ａ矢指図である。FIG. 7A is a sectional view of the entire magnetic sensor including a connector. (B) (a) Figure A arrow direction.
【符号の説明】 １ 磁気センサ ２ センシング部 ２１ ＭＲＥ ３ キャップ ４ バイアス磁石 ５ ギア １０ 突起部[Explanation of symbols] 1 Magnetic sensor 2 Sensing section 21 MRE 3 caps 4 bias magnet 5 gears 10 Projection
───────────────────────────────────────────────────── 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58−15113（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01P 3/488 G01B 7/00 G01B 7/30 101 G01D 5/245 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Ichiro Izawa 1-1, Showa-cho, Kariya city, Aichi Japan Denso Co., Ltd. (56) References Japanese Patent Laid-Open No. 58-15113 (JP, A) (58) Field (Int.Cl. 7 , DB name) G01P 3/488 G01B 7/00 G01B 7/30 101 G01D 5/245
Claims (5)
アス磁石と、 前記被検出対象と前記バイアス磁石との間に設けられる
とともに、前記バイアス磁界の変化を電気的変化に変換
する磁電変換素子とを備え、前記被検出対象の運動に応
じたバイアス磁界の変化を前記磁電変換素子により検出
することで前記被検出対象の位置変化を検出するように
した位置検出装置において、 この位置検出装置は前記磁電変換素子と前記被検出対象
との間に感磁面を有し、前記磁電変換素子周辺の前記感
磁面から前記被検出対象に印加されるバイアス磁界強度
Ｈ1が前記磁電変換素子上の前記感磁面から前記被検出
対象に印加されるバイアス磁界強度Ｈ2よりも大きいこ
とを特徴とする位置検出装置。1. An object to be detected having a magnetic material, a bias magnet that generates a bias magnetic field toward the object to be detected, and a bias magnet that is provided between the object to be detected and the bias magnet. A magnetic-electric conversion element that converts a change into an electrical change, and detects a change in the position of the detection target by detecting a change in the bias magnetic field according to the motion of the detection target by the magnetic-electric conversion element. in the position detecting device includes a magnetic sensitive surface, applied from the sense magnetized surface near the magnetoelectric converting element to the object to be detected is between the position detecting device and the magnetoelectric converting element and the object to be detected position detecting device and wherein the bias magnetic field intensity H 1 is greater than the bias magnetic field strength H 2 applied the the object to be detected from the sense magnetized surface on the electromagnetic element.
象に印加される前記バイアス磁界強度Ｈ1を発生するダ
ミーバイアス手段を有するとともに該ダミーバイアス手
段は前記磁電変換素子の周りを囲むように配置されるこ
とを特徴とする請求項１記載の位置検出装置。2. A dummy bias means for generating the bias magnetic field strength H 1 applied to the object to be detected from the periphery of the magnetoelectric conversion element, and the dummy bias means is arranged so as to surround the magnetoelectric conversion element. The position detecting device according to claim 1, wherein
アス磁石と、 前記被検出対象と前記バイアス磁石との間に設けられる
とともに、前記バイアス磁界の変化を電気的変化に変換
する磁電変換素子とを備え、前記被検出対象の運動に応
じたバイアス磁界の変化を前記磁電変換素子により検出
することで前記被検出対象の位置変化を検出するように
した位置検出装置において、 前記被検出対象の運動に応じて前記磁電変換素子上およ
びその周辺における前記バイアス磁界の磁束密度が増加
減少を繰り返すものであって、前記位置検出装置は前記
磁電変換素子と前記被検出対象との間に感磁面を有し、
前記磁電変換素子上の前記感磁面において前記被検出対
象に向けられる前記バイアス磁束密度が最大となるとき
の最大磁界強度Ｈm2が、前記磁電変換素子の周辺の前記
感磁面における最大磁界強度Ｈm1よりも小さくなること
を特徴とする位置検出装置。3. An object to be detected having a magnetic material, a bias magnet which generates a bias magnetic field toward the object to be detected, and a bias magnet which is provided between the object to be detected and the bias magnet. A magnetic-electric conversion element for converting a change into an electrical change, so that the change in the position of the detection target is detected by detecting the change in the bias magnetic field according to the motion of the detection target by the magnetic-electric conversion element. In the position detecting device, the magnetic flux density of the bias magnetic field on and around the magnetoelectric conversion element is repeatedly increased and decreased in accordance with the movement of the detection target, and the position detection device is the
Having a magnetically sensitive surface between the magnetoelectric conversion element and the detection target,
The maximum magnetic field strength H m2 when the bias magnetic flux density directed to the detection target on the magnetosensitive surface of the magnetoelectric conversion element is maximum is the maximum magnetic field strength on the magnetic sensitive surface around the magnetoelectric conversion element. A position detecting device characterized by being smaller than H m1 .
記磁電変換素子は前記バイアス磁石にて中空状態に該磁
電変換素子が前記バイアス磁石から突出するように保持
されるものであって、前記磁電変換素子が突出した程度
に前記バイアス磁石は前記磁電変換素子の周辺には該バ
イアス磁石と一体の突出領域を有していることを特徴と
する請求項１乃至３のいずれかに記載の位置検出装置。4. The bias magnet has a hollow structure, and the magnetoelectric conversion element is held by the bias magnet in a hollow state so that the magnetoelectric conversion element protrudes from the bias magnet. 4. The position detection according to claim 1, wherein the bias magnet has a protruding region which is integral with the bias magnet around the magnetoelectric conversion element to the extent that the conversion element protrudes. apparatus.
記磁電変換素子は前記バイアス磁石にて中空状態に該磁
電変換素子が前記バイアス磁石から突出するように保持
されるものであることを特徴とする請求項１乃至３のい
ずれかに記載の位置検出装置。 5. The bias magnet has a hollow structure.
The magneto-electric conversion element is hollowed by the bias magnet.
Hold the electro-conversion element so that it projects from the bias magnet
The invention according to any one of claims 1 to 3, characterized in that
The position detection device according to the above.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13578394A JP3427489B2 (en) | 1994-06-17 | 1994-06-17 | Position detection device |
| US08/407,999 US5637995A (en) | 1992-12-09 | 1995-03-21 | Magnetic detection device having a magnet including a stepped portion for eliminating turbulence at the MR sensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13578394A JP3427489B2 (en) | 1994-06-17 | 1994-06-17 | Position detection device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH085647A JPH085647A (en) | 1996-01-12 |
| JP3427489B2 true JP3427489B2 (en) | 2003-07-14 |
Family
ID=15159749
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13578394A Expired - Lifetime JP3427489B2 (en) | 1992-12-09 | 1994-06-17 | Position detection device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3427489B2 (en) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2019120542A (en) * | 2017-12-28 | 2019-07-22 | 株式会社東海理化電機製作所 | Magnetic sensor device and magnetic substance |
-
1994
- 1994-06-17 JP JP13578394A patent/JP3427489B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
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|---|---|
| JPH085647A (en) | 1996-01-12 |
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