JP3438064B2 - 回転角度センサ - Google Patents

回転角度センサ

Info

Publication number
JP3438064B2
JP3438064B2 JP26496497A JP26496497A JP3438064B2 JP 3438064 B2 JP3438064 B2 JP 3438064B2 JP 26496497 A JP26496497 A JP 26496497A JP 26496497 A JP26496497 A JP 26496497A JP 3438064 B2 JP3438064 B2 JP 3438064B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
magnetic sensor
yoke
magnetic
rotation angle
pair
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
Application number
JP26496497A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH1183422A (ja
Inventor
純 溝口
和男 蔵本
信一 赤野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Azbil Corp
Original Assignee
Azbil Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Azbil Corp filed Critical Azbil Corp
Priority to JP26496497A priority Critical patent/JP3438064B2/ja
Publication of JPH1183422A publication Critical patent/JPH1183422A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3438064B2 publication Critical patent/JP3438064B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は各種機器の回転角度
を検出するのに用いられる回転角度センサに関するもの
である。 【0002】 【従来の技術】従来、例えば開閉バルブの回転軸に回転
角度センサを取り付け、該回転軸の回転角度を検出する
ことでバルブの開閉角度を求めることなどが行なわれて
いる。 【0003】図4はこの種の従来の回転角度センサを示
す要部概略斜視図である。同図に示すようにこの回転角
度センサは、図示しない取り付け手段に固定された磁気
センサ210の両側に磁石220,230を配置し、両
磁石220,230をコ字状のヨーク240に固定し、
該ヨーク240の中央を回転軸250に固定し、さらに
その周囲をケース260で覆って構成されている。 【0004】ここで磁気センサ210はその面方向に印
加される磁力線の方向がその面内において変化すると抵
抗値が変化する機能を有する磁気センサである。 【0005】また両磁石220,230のN,S極は、
その磁力線が磁気センサ210の面に対して平行に入射
するように配置されている。 【0006】そして回転軸250を回転すると、ヨーク
240と共に両磁石220,230が磁気センサ210
の周囲を回転し、これによって磁気センサ210に入射
される磁力線の方向が変化して磁気センサ210の抵抗
値が変化し、回転軸250の回転角度が検出できる。 【0007】 【発明が解決しようとする課題】上記回転角度センサを
取り付けた開閉バルブ等を装着した機器の調整や修理を
行なう際、作業者がドライバをこの回転角度センサに近
付ける場合があるが、ドライバの中にはその先端部分が
磁石になっているものがあり、この種のドライバが前記
回転角度センサに接近すると、その磁気によって磁気セ
ンサ210の抵抗値に変化が生じてしまう場合があっ
た。 【0008】特に図4に示す矢印a方向に向かう磁力
線、つまりヨーク240のない部分から磁気センサ21
0の面に平行に侵入する磁力線は、例えその磁束密度が
小さくても、磁気センサ210の抵抗値の変化に大きく
寄与してしまう。 【0009】抵抗値が変化すると測定している開閉バル
ブなどの開閉角度が誤って検出され、機器全体の故障に
つながる恐れもある。なおドライバ以外でも、例えば磁
気を発生する部品等が回転角度センサ近傍に取り付けら
れていたような場合も同様の問題を生じる。 【0010】上記不都合を解消するためには、前記回転
角度センサのケース260の厚みを厚くすることで、磁
気シールドが完全に行なわれるようにすれば良いが、そ
うすると回転角度センサ全体の大きさが大きくなってし
まい、小型化が阻害されてしまう。 【0011】本発明は上述の点に鑑みてなされたもので
ありその目的は、外部からの磁気の影響を遮蔽できると
同時に小型化も図れる回転角度センサを提供することに
ある。 【0012】上記問題点を解決するため本発明にかかる
回転角度センサは、基板の表面に平行に入射する磁力線
の方向に応じてその抵抗値が変化する磁気抵抗パターン
を形成してなる磁気センサと、一対の磁石と、一対の切
り欠きを対向する位置に設けた合成樹脂からなる磁石保
持部材と、少なくともその側面が前記磁気センサの周囲
を囲む形状に形成されたヨークと、前記一対の磁石又は
磁気センサの内何れか一方を回転する駆動手段とを具備
し、前記磁石保持部材の一対の切り欠き内に前記一対の
磁石を取り付けたものを前記ヨーク内に固定して保持す
ると同時に、前記磁気センサを前記ヨーク内部の上端及
び下端から所定距離離間した中間位置に配設すること
で、これら一対の磁石によって前記磁気センサの面に平
行な面方向に向かう磁場を印加することを特徴とする。 【0013】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて詳細に説明する。図1は本発明の一実施形態に
かかる回転角度センサの分解斜視図である。また図2は
回転駆動軸30やヨーク40等を一体化した部分の分解
斜視図である。また図3は組み立てた回転角度センサの
側断面図である。 【0014】図1に示すようにこの回転角度センサは、
軸受用シリンダ20を収納固定したケース10内に、そ
の下側からヨーク40を固定した回転駆動軸30を収納
してその上端をケース10上面の貫通孔11から突出
し、さらに磁気センサ70を取り付けた蓋80によって
前記ケース10下面の開口13を塞いで構成されてい
る。また図2に示すようにヨーク40内には磁石保持部
材50及び2つの永久磁石60,65が収納されてい
る。以下各構成部品について説明する。 【0015】図1及び図3に示すように、ケース10は
鉄などの強磁性体を円筒状に形成して構成されており、
その上面には回転駆動軸30を回動自在に貫通する貫通
孔11が設けられ、その下面は開放された開口13とさ
れている。 【0016】またケース10の内周面には、軸受用シリ
ンダ20を収納する部分とヨーク40を収納する部分の
間でその内径を異ならせてなる段部15が形成され、ま
た蓋80を取り付ける部分にも段部17が形成されてい
る。 【0017】軸受用シリンダ20は銅などの非磁性体を
円筒状に形成して構成されており、その中央には回転駆
動軸30をオイルレスで回動自在に軸支する中央孔21
が設けられている。 【0018】回転駆動軸30は図2に示すように、ステ
ンレス材を円柱状に加工して構成されており、その上端
面にはマイナス溝31が設けられ、その外周側面にはリ
ング溝33が設けられ、その下端面には径の小さい小突
起35が設けられている。 【0019】ヨーク40は、鉄などの強磁性体を断面コ
字状のコップを伏せた形状に形成されており、その上端
面には前記小突起35を貫通する貫通孔41が設けら
れ、その下面は開放された開口43となっている。 【0020】磁石保持部材50は、合成樹脂を円筒状に
成型して構成されており、その下辺の対向する位置には
切欠き51,51(図2では手前側のもののみ示す)が
設けられている。なお磁石保持部材50の高さは、ヨー
ク40の高さの略半分に形成されている。 【0021】2つの永久磁石60,65は直方体形状で
あり、対向する面が異なる極となるように磁石保持部材
50の切欠き51,51にそれぞれ取り付けられる。 【0022】磁気センサ70は平板状のガラス,シリコ
ン若しくはセラミックからなる基板の表面に所望の磁気
抵抗パターンを形成することによって構成されている。
この磁気抵抗パターンは、そのパターン面、即ち基板の
表面に平行に入射する磁力線の方向に応じてその抵抗値
が変化するものである。 【0023】そしてこの磁気センサ70は、図1に示す
ように、円柱状のモールド樹脂製の支持台73の上面に
固定される。支持台73は図3に示すようにその下端が
円板状の基板77に固定されており、基板77は蓋80
の上面に固定されている。蓋80を貫通して基板77に
接続された4本のリード線79は基板77上に形成した
回路パターン77aとフラットケーブル77bを介して
磁気センサ70に接続されている。 【0024】なお蓋80は鉄などの強磁性体を円板状に
形成して構成されている。 【0025】次にこの回転角度センサを組み立てるに
は、予め図2に示すように回転駆動軸30の小突起35
をヨーク40の貫通孔41内に挿入してその先端をかし
めることで両者を一体化する。 【0026】次に磁石保持部材50の切欠き51,51
にそれぞれ永久磁石60,65を取り付けたものを、ヨ
ーク40の開口43から圧入することでヨーク40内に
固定する。図3(b)に示すように両永久磁石60,6
5は、ヨーク40内の略中央に位置する。 【0027】次に図1に示すようにケース10内に軸受
用シリンダ20を挿入して固定し、次に軸受用シリンダ
20の中央孔21とケース10の貫通孔11内に、リン
グ90を挿入した回転駆動軸30を回動自在に挿入す
る。その際ヨーク40はケース10内に収納される。そ
してケース10の上面に突出した回転駆動軸30のリン
グ溝33に図3に示す係止リング95を取り付ける。そ
してケース10の開口13を塞ぐように蓋80を取り付
けて固定すれば回転角度センサが完成する。 【0028】この回転角度センサは図3(b)に示すよ
うに、磁気センサ70の対向する両側に永久磁石60,
65が配置された構造となっている。従って磁気センサ
70にはその表面に平行に永久磁石65から永久磁石6
0に向かう方向の磁力線が印加される。従って磁気セン
サ70の表面における磁力線の方向に応じて磁気センサ
70の出力抵抗値が決定される。 【0029】なお本発明の場合この実施形態からも明ら
かなように、磁気センサ70はその周囲を筒状のヨーク
40によって覆われてシールドされているので、外部か
ら磁気センサ70の面に平行に入射しようとする磁力線
はヨーク40内に入射できない。この磁気センサ70の
場合、前述のように磁気センサ70の面に平行に入射す
る磁力線成分がその抵抗値変化に影響を与えるので、ヨ
ーク40の側面から入射しようとする磁力線を遮蔽でき
れば最も効果的である。 【0030】この実施形態の場合ケース10も強磁性体
で構成されているので、このケース10によってもシー
ルドされるが、本発明の場合はヨーク40自体にシール
ド機能を持たせているので、ケース10の厚みをシール
ドのために厚くする必要はなく、このため回転角度セン
サ全体の小型化が図れる。 【0031】ところでこの実施形態の場合、ヨーク40
内部の上端及び下端から所定距離離間した中間位置に磁
気センサ70が配設されているので、磁気センサ70に
対して斜め下方から侵入しようとする磁力線(特に磁気
センサ70の面に平行なベクトル成分)も有効にヨーク
40の側面でシールドでき、外部の影響をさらに受けに
くい構造となっている。さらにこの実施形態の場合は蓋
80も強磁性体で構成しているので、磁気センサ70に
対してさらに斜め下方(開口43)から侵入しようとす
る磁力線も有効にシールドされる。なお磁気センサ70
の面に垂直に入射してくる磁力線は磁気センサ70の出
力抵抗値の変化に何ら寄与しない。 【0032】なお本実施形態の場合、ヨーク40の内周
面の略中央に永久磁石60,65を取り付け、さらにそ
の開口43を強磁性体製の蓋80で覆ったので、2つの
永久磁石60,65によって形成される磁路は、ヨーク
40の上面を介して閉磁路を形成するものと、ヨーク4
0の下部を蓋80を介して閉磁路を形成するもの及びヨ
ーク40の側面を介して閉磁路を形成するものの3つと
なり、両永久磁石60,65の磁力を外部に漏らすこと
なく有効に利用できる。 【0033】そして回転駆動軸30を回転すれば、ヨー
ク40及び両永久磁石60,65が磁気センサ40の周
囲を回転し、これによって磁気センサ40の面に平行に
入射する磁力線の面内での方向が変化してその出力抵抗
値が変化するので、その値に応じて回転駆動軸30の回
転角度が検出できる。 【0034】なお上記実施形態では永久磁石60,65
を取り付けたヨーク40を回転駆動したが、その代りに
ヨーク40を固定して磁気センサ70側を回転するよう
に構成しても良い。 【0035】また回転角度センサを構成する各部品の形
状、材質は種々の変形が可能であることは言うまでもな
い。即ち例えばヨーク40は多角形の筒状のものでも良
く、また側面が球面形状のものでも良く、また半球を伏
せた形状のようなものでも良い。要は少なくともヨーク
の側面が磁気センサの周囲を囲む形状のものであれば良
い。 【0036】また磁石保持部材50は必ずしも必要な
く、永久磁石60,65をヨーク40に直接接着などで
固定することで省略しても良い。 【0037】 【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明によれ
ば以下のような優れた効果を有する。 ヨークはその側面が磁気センサの周囲を囲む形状に形
成されているので、外部からの磁気の影響を効果的に遮
断でき、例えケース等に磁気を帯びたドライバなどが触
れたとしても、該磁気を確実にシールドでき、回転角度
を常に正確に検出できる。 【0038】ヨークによって確実にシールドできるの
で、シールドのために外装用のケース等の肉厚を厚くす
る必要はなく、小型化が図れる。 【0039】磁気センサをヨーク内部の上端及び下端
から所定距離離間した中間位置に配設したので、外部か
ら磁気センサに対して斜め上方又は斜め下方から入射し
ようとする磁力線を効果的にシールドできる。
【図面の簡単な説明】 【図1】本発明の一実施形態にかかる回転角度センサの
分解斜視図である。 【図2】回転駆動軸30やヨーク40等を一体化した部
分の分解斜視図である。 【図3】回転角度センサの側断面図である。 【図4】従来の回転角度センサを示す要部概略斜視図で
ある。 【符号の説明】 10 ケース 30 回転駆動軸(駆動手段) 40 ヨーク 60,65 永久磁石 70 磁気センサ 80 蓋
フロントページの続き (72)発明者 赤野 信一 東京都渋谷区渋谷2丁目12番19号 山武 ハネウエル株式会社内 (56)参考文献 特開 平8−35809(JP,A) 特開 平8−68606(JP,A) 特開 平4−2914(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01B 7/00 - 7/34 G01D 5/00 - 5/252 G01D 5/39 - 5/62

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 基板の表面に平行に入射する磁力線の方
    向に応じてその抵抗値が変化する磁気抵抗パターンを形
    成してなる磁気センサと、一対の 磁石と、一対の切り欠きを対向する位置に設けた合成樹脂からな
    る磁石保持部材と、 少なくともその側面が前記磁気センサの周囲を囲む形状
    に形成された ヨークと、 前記一対の磁石又は磁気センサの内何れか一方を回転す
    る駆動手段とを具備し、前記磁石保持部材の一対の切り欠き内に前記一対の磁石
    を取り付けたものを前記ヨーク内に固定して保持すると
    同時に、前記磁気センサを前記ヨーク内部の上端及び下
    端から所定距離離間した中間位置に配設することで、こ
    れら一対の磁石によって前記磁気センサの面に平行な面
    方向に向かう磁場を印加する ことを特徴とする回転角度
    センサ。
JP26496497A 1997-09-11 1997-09-11 回転角度センサ Expired - Lifetime JP3438064B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP26496497A JP3438064B2 (ja) 1997-09-11 1997-09-11 回転角度センサ

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP26496497A JP3438064B2 (ja) 1997-09-11 1997-09-11 回転角度センサ

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH1183422A JPH1183422A (ja) 1999-03-26
JP3438064B2 true JP3438064B2 (ja) 2003-08-18

Family

ID=17410657

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP26496497A Expired - Lifetime JP3438064B2 (ja) 1997-09-11 1997-09-11 回転角度センサ

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3438064B2 (ja)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3596667B2 (ja) 2000-01-26 2004-12-02 株式会社デンソー 回転角検出装置
KR100424369B1 (ko) * 2001-04-25 2004-03-24 한국가스공사연구개발원 이방성 자석을 이용한 비접촉식 센서
US6693424B2 (en) 2001-06-08 2004-02-17 Denso Corporation Magnetic rotation angle sensor
JP3877998B2 (ja) 2001-11-05 2007-02-07 株式会社山武 角度センサの温度情報検出装置および位置検出装置
JP2009145076A (ja) * 2007-12-11 2009-07-02 Hitachi Cable Ltd 回転角度検出装置
DE102008003341B4 (de) * 2008-01-07 2021-07-01 Robert Bosch Gmbh Sensorvorrichtung
JP2013104708A (ja) * 2011-11-11 2013-05-30 Azbil Corp 角度センサ
JP2013104453A (ja) * 2011-11-11 2013-05-30 Azbil Corp すべり軸受および角度センサ
GB2509516B (en) * 2013-01-04 2015-07-15 Controlled Power Technologies Ltd Position sensing system

Also Published As

Publication number Publication date
JPH1183422A (ja) 1999-03-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20130200883A1 (en) Magnetic field sensor
JPH05215505A (ja) 位置検出装置
JP2002267491A (ja) インラインホール効果検出器および電気回転アクチュエータに特に適した角位置感知方法
JP3438064B2 (ja) 回転角度センサ
JPH07264833A (ja) モータ
JP2002156245A (ja) 非接触式変位センサ
JP2002156247A (ja) 回転角度センサ
JP4804843B2 (ja) 磁気式エンコーダ付きモータ
JPH11153404A (ja) 回転角度センサ
JPH11211410A (ja) 非接触型位置センサ
JPH05126512A (ja) 角度検出器
JP2009085913A (ja) 位置検出器
WO2021020541A1 (ja) 回転角度検出センサ
JP2000121309A (ja) 小型回転角度センサ
JP2020088976A (ja) モータ
JP2006153679A (ja) 液面検出装置
JP2000283705A (ja) 回転検出装置
JP3436685B2 (ja) 回動角検出装置
JP2003194580A (ja) 回転角度センサ
JP2000283704A (ja) 回転検出装置
JP2007010581A (ja) 非接触型ポテンショメータ
JPH04324302A (ja) スロットルポジションセンサ
JPH05126513A (ja) 角度検出器
JPH05203402A (ja) 回転変位検出装置
JP4844917B2 (ja) 角度検出装置の収装構造

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120613

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120613

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130613

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140613

Year of fee payment: 11

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R360 Written notification for declining of transfer of rights

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360

R370 Written measure of declining of transfer procedure

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R370

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term