JP3619399B2 - 回転検出センサ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転検出センサに係り、詳しくは磁気検知素子を備えた回転検出センサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
本出願人は、回転検出センサとして、図１１に示すようなものを提案している。この回転位置センサ５１は、磁性体よりなる回転板５２と検知部本体５３とから構成されている。回転板５２は、車両のステアリングシャフト５４の回転とともにその軸心を中心に回転する。前記回転板５２回転面内の最外周部において、前記軸心を中心とする円弧状で磁性体からなる複数の磁路変更片５５が回転板５２から延出形成されている。従って、磁路変更片５５から軸心に向かって回転板５２を切断した場合の断面形状は、磁路変更片５５、回転板５２にてＬ字形状をなす。
【０００３】
検知部本体５３は、回転板５２に形成した磁路変更片５５の外側であって、その磁路変更片５５に対して近接して配置されている。検知部本体５３は、複数個の磁気検知体５６が樹脂モールド材５７にて封止することにより構成されている。各磁気検知体５６は、回転板５２に対して対向して配置されるとともに所定の向きに配置されたバイアスマグネット５６ｂと該バイアスマグネット５６ｂの磁束を検出する磁気抵抗素子５６ａとを備えている。そして、この回転位置センサ５１は、回転中の回転板５２とともに一体に移動する各磁路変更片５５が磁気検知体５６と対応する位置を通過する際にバイアスマグネット５６ｂの磁束の向きが変更されたことを磁気抵抗素子５６ａにて検出するようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このように形成された回転位置センサ５１においては、図１１の２点鎖線で示すように、コイル等の外乱発生体Ｇが近くにあると、外乱発生体Ｇにより外乱としての外乱磁束ｍを発生させる場合がある。このため、バイアスマグネット５６ｂと前記軸心との間における、磁路変更片５５の有無を検出する際に、外乱磁束ｍが回転板５２及び磁路変更片５５を伝って磁気検知体５６に悪影響を及ぼすことがある。
【０００５】
すなわち、バイアスマグネット５６ｂと前記軸心との間に磁路変更片５５が位置しているにもかかわらず、磁気抵抗素子５６ａは磁路変更片５５が位置していない時の磁束の向きと略同様の磁束を検出したり、逆に、バイアスマグネット５６ｂと前記軸心との間に磁路変更片５５が位置していないにもかかわらず、磁気抵抗素子５６ａは磁路変更片５５が位置している時の磁束の向きと略同様の磁束を検出したりすることがある。
【０００６】
本発明では前述した事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、回転検出センサの近くに位置するように外乱発生体を配置しても、外乱発生体から発生する外乱としての外乱磁束の影響を回転検出センサを構成している部品の一部の材質を非磁性体の材質にすることで抑制し、安定して回転検出を行うことができる回転検出センサを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、回転部材と、周方向に所定の間隔毎に、前記回転部材に配設されている磁性体からなる磁路変更片と、前記回転部材に対して所定の向きに配設された磁石と、該磁石における磁束の向きを検出する磁気検知素子とを備えた回転検出センサにおいて、前記磁路変更片と前記回転部材との間に、前記磁気検知素子の磁気検知に対する外乱を防止するための非磁性体部材を介在させたことを要旨とする。なお、本明細書では非磁性体とは強磁性体を含まないものを指し、常磁性体であるアルミニウム、すず、白金や、セラミック、ガラスのように磁化しないものを含む趣旨である。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の回転検出センサにおいて、前記非磁性体部材は、前記磁路変更片を支持していることを要旨とする。
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の回転検出センサにおいて、前記回転部材は、磁性体からなる回転板であることを要旨とする。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、回転部材と、周方向に所定の間隔毎に、前記回転部材に配設されている磁性体からなる磁路変更片と、前記回転部材に対して所定の向きに配設された磁石と、該磁石における磁束の向きを検出する磁気検知素子とを備えた回転検出センサにおいて、前記回転部材は、全体が前記磁気検知素子の磁気検知に対する外乱を防止するための非磁性体からなることを要旨とする。
（作用）
請求項１に記載の発明によれば、磁路変更片と回転部材との間に非磁性体部材を介在させたため、回転部材を伝わってくる外乱は磁路変更片に伝わってこない。従って、磁気検知素子の磁気検知の精度が向上する。
【００１０】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の作用に加えて、非磁性体部材は、磁路変更片を支持するように設けられているため、簡単な構造で磁気検知に対する外乱が抑制される。
【００１１】
請求項３に記載の発明によれば、請求項２に記載の発明の作用に加えて、磁性体からなる回転板にて外乱磁束を所定方向へ誘導しているため、磁気検出部分への外乱磁束の侵入が抑制される。
【００１２】
請求項４に記載の発明によれば、回転部材の全体が非磁性体によりなるため、外乱磁束が回転部材を伝うこと及び通過することによる磁気検知に対する外乱が抑制される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
以下、本発明を回転位置センサに具体化した第一実施形態を図１〜図４に従って説明する。
【００１４】
図１は、回転位置センサの要部分解斜視図である。回転検出センサとしての回転位置センサ１は、鉄板よりなる回転部材としての回転板２と検知部本体３とから構成されている。なお、鉄板は磁性体である。回転板２は、ステアリングシャフト４の回転とともに、その軸心Ｏを回転中心に回転する。
【００１５】
図１及び図２に示すように、前記回転板２の面内の最外周部において、前記軸心Ｏを中心とする円弧状の３個の非磁性体部材としてのアルミニウム部材よりなる非磁性片５ａ，５ｂ，５ｃが同回転板２に溶接固定され、前記非磁性片５ａ，５ｂ，５ｃの先端に鉄製の磁路変更片６ａ，６ｂ，６ｃが溶接固定されている。なお、アルミニウム部材は非磁性体である。非磁性片５ａ，５ｂ，５ｃ及び磁路変更片６ａ，６ｂ，６ｃは、一端から他端までが前記軸心Ｏからみて６０度の角度をなすように形成されている。又、非磁性片５ａ，５ｂ，５ｃ及び磁路変更片６ａ，６ｂ，６ｃが互いになす間隔は、前記軸心Ｏからみて６０度の角度をなすように形成されている。
【００１６】
従って、回転板２の面内の最外周部において、軸心Ｏからみて６０度の角度毎にこれらの非磁性片５ａ，５ｂ，５ｃ及び磁路変更片６ａ，６ｂ，６ｃと、これらの非磁性片５ａ，５ｂ，５ｃ及び磁路変更片６ａ，６ｂ，６ｃが形成されていない空間７ａ，７ｂ，７ｃが交互に存在することになる。
【００１７】
又、回転板２には貫通孔８が形成され、前記ステアリングシャフト４が貫挿固着されている。従って、磁路変更片６ａ，６ｂ，６ｃから軸心Ｏに向かって回転板２を切断した場合の断面形状は、磁路変更片６ａ，６ｂ，６ｃ、回転板２にてＬ字形状をなす。
【００１８】
検知部本体３は、回転板２に形成した磁路変更片６ａ，６ｂ，６ｃの外側であって、その磁路変更片６ａ，６ｂ，６ｃに対して近設されている。
検知部本体３は、３個の第１〜第３の磁気検知体９，１０，１１が樹脂モールド材１２にて封止され、図示しない固定部材に固定されている。
【００１９】
第１の磁気検知体９は、磁気検知素子としての第１磁気抵抗素子９ａと磁石としての第１バイアスマグネット９ｂとから構成されている。第１バイアスマグネット９ｂは軸心Ｏ側がＮ極で外側がＳ極となるように配設されるとともに、第１磁気抵抗素子９ａに対して軸心Ｏ側で、尚かつ図２において反時計回り方向にオフセットさせて配置されている。
【００２０】
第１磁気抵抗素子９ａは、第１バイアスマグネット９ｂの磁束の向きによって、検出電圧が変化する磁気抵抗素子であって、図４に示すような磁束の向きによってその抵抗値が変化する４個の抵抗体Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４を備えている。２個の抵抗体Ｒ１，Ｒ４のグループは、同じ配列方向に向かって配置され、抵抗体Ｒ２，Ｒ３のグループは前記抵抗体Ｒ１，Ｒ４の向く配列方向とは直交する配列方向に向かって配列されている。
【００２１】
本実施形態での磁束の向きの変化範囲は、磁束の向きが軸心Ｏから略半径方向に対して反時計回り方向に所定角度の向きになるときから、前記略半径方向に対して時計回り方向に所定角度の向きになるときの範囲までである。
【００２２】
なお、各抵抗体Ｒ１〜Ｒ４はＮｉ−Ｃｏ薄膜を基板に対してジグザグ状にすなわち、折れ線状に成膜されている。抵抗体Ｒ１〜Ｒ４は、同温度雰囲気下において抵抗値が同一となるように設定されている。なお、抵抗体Ｒ１〜Ｒ４は雰囲気温度が上昇すると、感度が変化する感度温度特性を備えている。この感度温度特性は、感度温度変化率と抵抗温度変化率とが一致しているのが好ましい。
【００２３】
そして、磁束の向きが前記軸心Ｏから略半径方向に対し反時計回り方向へ所定角度をなす向きになるときは、抵抗Ｒ１，Ｒ４は抵抗値が大きくなる第１の状態になるとともに、抵抗Ｒ２，Ｒ３は抵抗値が小さくなる第２の状態になるように配置され、磁束の向きが前記略半径方向に対して時計回り方向へ所定角度をなす向きになるとき、抵抗Ｒ１，Ｒ４は抵抗値が小さくなる第２の状態になるとともに、抵抗Ｒ２，Ｒ３は抵抗値が大きくなる第１の状態となるように配置されている。従って、これらの状態は、磁束の変化に応じて交互に生ずる。
【００２４】
前記各抵抗Ｒ１〜Ｒ４は図４に示すようにブリッジ回路としての４端子ブリッジ回路Ｂを構成するように接続されている。
前記抵抗体Ｒ１と抵抗体Ｒ２との接続点（中点）ａは、基板に設けられたコンパレータＣＰの非反転入力端子に接続され、抵抗体Ｒ３と抵抗体Ｒ４との接続点（中点）ｂは、同コンパレータＣＰの反転入力端子に接続されている。
【００２５】
前記コンパレータＣＰ、４端子ブリッジ回路Ｂとにより検出回路ＤＣが構成されている。
前記検出回路ＤＣのブリッジ回路Ｂを構成する抵抗体Ｒ１，Ｒ４は、第１バイアスマグネット９ｂと磁路変更片６ａ〜６ｃとの相対関係において、第１バイアスマグネット９ｂが図２に示す第３バイアスマグネット１１ｂの位置に位置するとき、即ち、軸心ＯからＮ極を通る放射線上（以下、内側方という）に磁路変更片６ａ〜６ｃのいずれかが位置する場合には、それらの磁束は略半径方向に対して反時計回り方向に所定角度をなす向きとなる。この場合には、４端子ブリッジ回路の中点ａ電圧はＬレベルとなるようになっている。
【００２６】
又、第１バイアスマグネット９ｂと磁路変更片６ａ〜６ｃとの相対関係において、第１バイアスマグネット９ｂが図２に示す第２バイアスマグネット１０ｂの位置に位置するとき、即ち、Ｎ極の内側方に磁路変更片６ａ〜６ｃが位置しない場合には、それらの磁束は略半径方向に対して時計回り方向に所定角度をなす向きとなる。この場合には、４端子ブリッジ回路Ｂの中点ａ電圧はＨレベルとなるようになっている。
【００２７】
さらに、第１バイアスマグネット９ｂと磁路変更片６ａ〜６ｃとの相対関係において、第１バイアスマグネット９ｂが図２に示す第１バイアスマグネット９ｂの位置に位置し、磁路変更片６ａ〜６ｃがない位置から磁路変更片６ａ〜６ｃの端を通過する時には、それら磁束の向きは略半径方向に対して時計回り方向へ所定角度をなす向きから、略半径方向の向きに対して反時計回り方向へ所定角度をなす向きに変わる。この場合には、４端子ブリッジ回路Ｂの中点ａ電圧はＨレベルからＬレベルに立ち下がる電圧が出力されるようになっている。
【００２８】
さらに、第１バイアスマグネット９ｂと磁路変更片６ａ〜６ｃとの相対関係において、第１バイアスマグネット９ｂが磁路変更片６ａ〜６ｃがある位置からその端を通過する時には、それら磁束の向きは略半径方向に対して反時計回り方向へ所定角度をなす向きから、略半径方向の向きに対して時計回り方向へ所定角度をなす向きに変わる。この場合には、４端子ブリッジ回路Ｂの中点ａ電圧はＬレベルからＨレベルに立ち上がる電圧が出力されるようになっている。
【００２９】
なお、本実施形態での検出ポイントは移動（回転）中の磁路変更片６ａ，６ｂ，６ｃの回転方向のエッジ部分である。
第２の磁気検知体１０は、磁気検知素子としての第２磁気抵抗素子１０ａと磁石としての第２バイアスマグネット１０ｂとから構成されている。第２磁気抵抗素子１０ａと第２バイアスマグネット１０ｂとの間の配置関係は前記第１磁気抵抗素子９ａと第１バイアスマグネット９ｂとの間の配置関係と同じである。そして、第２磁気抵抗素子１０ａと第２バイアスマグネット１０ｂは、それぞれ前記第１磁気抵抗素子９ａと第１バイアスマグネット９ｂに対して、図２において、前記軸心Ｏを中心に時計回り方向に４０度の位置に配設されている。
【００３０】
第２磁気抵抗素子１０ａは、前記第１磁気抵抗素子９ａと同様に第２バイアスマグネット１０ｂの磁束の向きによって、検出電圧が変化する磁気検知素子であって、図４に示すような４個の抵抗体Ｒ１〜Ｒ４を備えており、前記第１磁気抵抗素子９ａと同様に作用する。
【００３１】
又、第２磁気抵抗素子１０ａの抵抗体Ｒ１〜Ｒ４は、第１磁気抵抗素子９ａの場合と同様の４端子ブリッジ回路を構成する。さらに、第２磁気抵抗素子１０ａの抵抗体Ｒ１〜Ｒ４は、コンパレータＣＰとともに、検出回路ＤＣを構成している。この検出回路ＤＣ及びブリッジ回路Ｂの作用は前記第１磁気抵抗素子９ａの場合の検出回路ＤＣと同様に機能（作用）する。
【００３２】
第３の磁気検知体１１は、磁気検知素子としての第３磁気抵抗素子１１ａと磁石としての第３バイアスマグネット１１ｂとから構成されている。第３磁気抵抗素子１１ａと第３バイアスマグネット１１ｂとの間の配置関係は前記第１磁気抵抗素子９ａと第１バイアスマグネット９ｂとの間の配置関係と同じである。そして、第３磁気抵抗素子１１ａと第３バイアスマグネット１１ｂは、それぞれ前記第１磁気抵抗素子９ａと第１バイアスマグネット９ｂに対して、図２において、前記軸心Ｏを中心に反時計回り方向に４０度の位置に配設されている。
【００３３】
第３磁気抵抗素子１１ａは、前記第１磁気抵抗素子９ａと同様に第３バイアスマグネット１１ｂの磁束の向きによって、検出電圧が変化する磁気検知素子であって、図４に示すような４個の抵抗体Ｒ１〜Ｒ４を備えており、前記第１磁気抵抗素子９ａと同様に作用する。
【００３４】
又、第３磁気抵抗素子１１ａの抵抗体Ｒ１〜Ｒ４は、第１磁気抵抗素子９ａの場合と同様の４端子ブリッジ回路を構成する。さらに、第３磁気抵抗素子１１ａの抵抗体Ｒ１〜Ｒ４は、コンパレータＣＰとともに、検出回路ＤＣを構成している。この検出回路ＤＣ及びブリッジ回路Ｂの作用は前記第１磁気抵抗素子９ａの場合の検出回路ＤＣと同様に機能（作用）する。
【００３５】
以下、本実施形態における回転位置センサ１の作用について説明する。
図３に示すように、例えば２点鎖線で示す位置、つまり回転板２の磁路変更片６ａ固定側面付近で尚かつ、ステアリングシャフト４と検知部本体３間におけるステアリングシャフト４付近に外乱発生体Ｇがあるとする。すると、外乱発生体Ｇにより外乱としての外乱磁束ｍが発生すると、外乱磁束ｍが通るための磁路が鉄板よりなる回転板２に誘導される。誘導された磁路は回転板２の外周に向けて磁路がさらに形成される。一方、磁路変更片６ａ，６ｂ，６ｃの基端部付近において、磁路変更片６ａ，６ｂ，６ｃと回転板２との間には非磁性片５ａ，５ｂ，５ｃが設けられていることにより磁路変更片６ａ，６ｂ，６ｃと回転板２を介して磁気回路が形成されないため、磁路変更片６ａ，６ｂ，６ｃに磁路が形成されることが抑制される。このように、回転板２の外周部において、磁路は軸心Ｏの略半径方向に向けて形成され、非磁性片５ａ，５ｂ，５ｃによって外乱磁束ｍが第１〜第３磁気抵抗素子９ａ，１０ａ，１１ａに検出されることが抑制される。
【００３６】
従って、本実施形態の回転位置センサ１によれば以下の効果を奏する。
（１）非磁性片５ａ，５ｂ，５ｃが同回転板２から延出形成され、さらに前記非磁性片５ａ，５ｂ，５ｃの先端から鉄板よりなる磁路変更片６ａ，６ｂ，６ｃが延出成形されている。そのため、外乱発生体Ｇにより発生する外乱としての外乱磁束ｍは回転板２から非磁性片５ａ，５ｂ，５ｃを介して磁路変更片６ａ，６ｂ，６ｃに伝わらないため、第１〜第３磁気抵抗素子９ａ，１０ａ，１１ａは、第１〜第３バイアスマグネット９ｂ、１０ｂ、１１ｂと前記軸心Ｏとの間における磁路変更片６ａ，６ｂ，６ｃの位置の有無による磁束の変化のみが検出されやすい。従って、検知部本体３は回転板２の回転を安定して回転検出を行うことができる。
（２）回転板２は、磁性体としての鉄板より形成されているため、外乱発生体Ｇにより発生する外乱磁束ｍを検知部本体３に悪影響がない方向へ誘導することができる。
（３）鉄板よりなる磁路変更片６ａ，６ｂ，６ｃの基端部と回転板２との間に外乱発生体Ｇより発生する外乱磁束ｍの伝達を抑制するアルミニウム部材よりなる非磁性片５ａ，５ｂ，５ｃを設けたため、回転位置センサ１に対して別体で外乱磁束ｍの防止手段を設けるよりもコストダウン及び構造の簡素化することができる。
（４）外乱発生体Ｇを回転位置センサ１の近くに配置することができるため、回転位置センサ１を構成部品とした図示しない構成物において、部品配置の自由度を上げることができる。
【００３７】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態を図２及び図５に従って説明する。
尚、説明の便宜上、第１実施形態と同一又は相当する部材について同符号を付すと共に、異なるところのみを説明する。
【００３８】
本実施形態では、図２及び図５に示すように、アルミニウム板よりなる回転板２の面内の最外周部において、前記軸心Ｏを中心とする円弧状の３個の鉄板よりなる磁路変更片６ａ，６ｂ，６ｃは非磁性片５ａ，５ｂ，５ｃが省略されて回転板２に対して直接溶接固定されている。
【００３９】
以下、本実施形態における回転位置センサ１の作用について説明する。
図５に示すように、例えば２点鎖線で示す位置つまり、回転板２の磁路変更片６ａ固定側面付近で尚かつ、ステアリングシャフト４と検知部本体３間におけるステアリングシャフト４付近に外乱発生体Ｇがあるとする。外乱発生体Ｇにより外乱としての外乱磁束ｍが発生すると、回転板２は非磁性体のアルミニウム部材により形成されているため、外乱磁束ｍが通るための磁路が形成される。回転板２を通じて磁路変更片６ａ，６ｂ，６ｃに外乱磁束ｍが流れ込まないため、外乱磁束ｍが第１〜第３磁気抵抗素子９ａ，１０ａ，１１ａに検出されることが抑制される。
【００４０】
従って、本実施形態の回転位置センサ１によれば以下の効果を奏する。
（１）アルミニウム板よりなる回転板２の面内の最外周部に鉄板よりなる磁路変更片６ａ，６ｂ，６ｃが溶接固定されている。そのため、外乱発生体Ｇにより発生する外乱としての外乱磁束ｍは非磁性体の回転板２から磁路変更片６ａ，６ｂ，６ｃに伝わらないため、第１〜第３磁気抵抗素子９ａ，１０ａ，１１ａは、第１〜第３バイアスマグネット９ｂ、１０ｂ、１１ｂと前記軸心Ｏとの間における磁路変更片６ａ，６ｂ，６ｃの位置の有無による磁束の変化のみが検出されやすい。従って、検知部本体３は回転板２の回転を安定して回転検出を行うことができる。
（２）アルミニウム板よりなる回転板２の最外周部に鉄板よりなる磁路変更片６ａ，６ｂ，６ｃが溶接固定されている。従って、回転位置センサ１に対して別体で外乱磁束ｍの防止手段を設けるよりもコストダウン及び構造の簡素化することができる。
（３）本実施形態においても、前記第１実施形態の効果の（４）と同様の効果を奏する。
【００４１】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態を図６及び図７に従って説明する。
尚、説明の便宜上、第１実施形態と共通の部材について同符号を付すと共に、異なるところのみを説明する。
【００４２】
図６及び図７に示すように、回転位置センサ１を構成するアルミニウム板よりなる回転板２の面内の最外周部において前記軸心Ｏを中心とする円弧状の３個のアルミニウム板よりなる非磁性体部材としての磁界絶縁片１３ａ，１３ｂ，１３ｃが同回転板２に延出形成されている。前記磁界絶縁片１３ａ，１３ｂ，１３ｃの外周側面には磁路変更片６ａ，６ｂ，６ｃが接着剤にて貼着されている。
【００４３】
以下、本実施形態における回転位置センサ１の作用について説明する。
図７に示すように、例えば２点鎖線で示す位置つまり、回転板２の磁路変更片６ａ固定側面付近で尚かつ、ステアリングシャフト４と検知部本体３間における磁界絶縁片１３ａ，１３ｂ，１３ｃの内周側面付近に外乱発生体Ｇがあるとする。すると、外乱発生体Ｇにより外乱としての外乱磁束ｍが発生すると、アルミニウム板よりなる回転板２及びアルミニウム部材よりなる磁界絶縁片１３ａ，１３ｂ，１３ｃには外乱磁束ｍが通るための磁路が形成され、外乱磁束ｍが通過する。磁路変更片６ａ，６ｂ，６ｃには、外乱磁束ｍからの影響が抑制されるため、外乱磁束ｍが第１〜第３磁気抵抗素子９ａ，１０ａ，１１ａに検出されることが抑制される。
【００４４】
従って、本実施形態の回転位置センサ１によれば以下の効果を奏する。
（１）アルミニウム板よりなる回転板２の面内の最外周部にアルミニウム部材よりなる磁界絶縁片１３ａ，１３ｂ，１３ｃが延出形成されていて、その外周側面には鉄板よりなる磁路変更片６ａ，６ｂ，６ｃが貼着されている。そのため、磁路変更片６ａ，６ｂ，６ｃは、回転板２及び磁界絶縁片１３ａ，１３ｂ，１３ｃにより、外乱発生体Ｇにより発生する外乱としての外乱磁束ｍの影響が抑制される。よって、第１〜第３磁気抵抗素子９ａ，１０ａ，１１ａは、第１〜第３バイアスマグネット９ｂ、１０ｂ、１１ｂと前記軸心Ｏとの間における磁路変更片６ａ，６ｂ，６ｃの位置の有無による磁束の変化のみが検出されやすくなる。従って、検知部本体３は回転板２の回転を安定して回転検出を行うことができる。
（２）アルミニウム板よりなる回転板２の面内の最外周部にアルミニウム部材よりなる磁界絶縁片１３ａ，１３ｂ，１３ｃが延出形成されていて、その外周側面には鉄板よりなる磁路変更片６ａ，６ｂ，６ｃが貼着されている。従って、回転位置センサ１に対して別体で外乱磁束ｍの防止手段を設けるよりもコストダウン及び構造の簡素化することができる。
（３）本実施形態においても、前記第１実施形態の効果の（４）と同様の効果を奏する。
【００４５】
（第４の実施形態）
次に、回転検出センサとして回転位置センサ１４を第４の実施形態に従って説明する。
【００４６】
尚、説明の便宜上、第１実施形態と共通の部材について同符号を付すと共に、異なるところのみを説明する。
本実施形態では、図８、図９、図１０に示すように、検知部本体３がステアリングシャフト４と磁路変更片６ａ、６ｂ、６ｃとの間に位置するように配置され、検知部本体３は、支持アーム１５により支持されている。そして支持アーム１５は図示しない固定部材に固定されている。第１〜第３の磁気検知体９，１０，１１は検知部本体３の内部において、図９に図示されている第１〜３磁気抵抗素子９ａ〜９ｃの中心を通る一点鎖線に対して１８０度回転して配置されている。
【００４７】
図１０に示すように、回転位置センサ１４において、例えば２点鎖線で示す位置、つまり回転板２の磁路変更片６ａ固定側面の反対側面付近で尚かつ、ステアリングシャフト４に近接した位置に外乱発生体Ｇがあるとする。すると、外乱発生体Ｇにより外乱としての外乱磁束ｍが発生すると、外乱磁束ｍが通るための磁路が鉄板よりなる回転板２に誘導される。誘導された磁路は回転板２の外周に向けて磁路がさらに形成される。一方、磁路変更片６ａ，６ｂ，６ｃの基端部付近において、磁路変更片６ａ，６ｂ，６ｃと回転板２との間には非磁性片５ａ，５ｂ，５ｃが設けられていることにより磁路変更片６ａ，６ｂ，６ｃと回転板２を介して磁気回路が形成されないため、磁路変更片６ａ，６ｂ，６ｃに磁路が形成されることが抑制される。このように、回転板２の外周部において、磁路は軸心Ｏの略半径方向に向けて形成され、非磁性片５ａ，５ｂ，５ｃによって外乱磁束ｍが第１〜第３磁気抵抗素子９ａ，１０ａ，１１ａに検出されることが抑制される。
【００４８】
従って、本実施形態においては前記第１の実施形態の（２）〜（４）と同様の効果を奏すると共に以下の効果を奏する。
（１）非磁性片５ａ，５ｂ，５ｃが同回転板２から延出形成され、さらに前記非磁性片５ａ，５ｂ，５ｃの先端から鉄板よりなる磁路変更片６ａ，６ｂ，６ｃが延出成形されている。そのため、例えば回転板２の磁路変更片６ａ固定側面の反対側面付近で尚かつ、ステアリングシャフト４に近接した位置に位置する外乱発生体Ｇにより発生する外乱としての外乱磁束ｍは、回転板２から非磁性片５ａ，５ｂ，５ｃを介して磁路変更片６ａ，６ｂ，６ｃに伝わらないため、第１〜第３磁気抵抗素子９ａ，１０ａ，１１ａは、第１〜第３バイアスマグネット９ｂ，１０ｂ，１１ｂと前記軸心Ｏとの間における磁路変更片６ａ，６ｂ，６ｃの位置の有無による磁束の変化のみが検出されやすい。従って、検知部本体３は回転板２の回転を安定して回転検出を行うことができる。
【００４９】
なお、上記各実施形態は以下のように変更して実施してもよい。
・非磁性片５ａ〜５ｃ、第２及び第３実施形態における回転板２、及び磁界絶縁片１３ａ〜１３ｃをアルミニウム部材から形成させていたが、セラミック部材、ステンレス部材等の非磁性体に変更してもよい。このように構成させても前記各実施形態と同様の効果を奏する。
【００５０】
・前記第１実施形態及び第４実施形態では、回転板２に対して非磁性片５ａ，５ｂ，５ｃを溶接固定し、非磁性片５ａ，５ｂ，５ｃに対して磁路変更片６ａ，６ｂ，６ｃを溶接固定させていたが、接着剤にて固定させてもよい。このとき、非磁性片５ａ，５ｂ，５ｃは非磁性体の合成樹脂により成形させてもよい。このようにしても前記第１実施形態の効果と同様の効果を奏する。
【００５１】
・前記第２実施形態では、回転板２に対して磁路変更片６ａ，６ｂ，６ｃを溶接固定させていたが、接着剤にて固定させてもよい。このとき、回転板２は非磁性体の合成樹脂により成形させてもよい。このようにしても前記第２実施形態の効果と同様の効果を奏する。
【００５２】
・前記第３実施形態では、回転板２に対して磁界絶縁片１３ａ、１３ｂ、１３ｃを溶接固定させていたが、接着剤にて固定させてもよい。このとき、回転板２又は磁界絶縁片１３ａ、１３ｂ、１３ｃのうち少なくても一方を非磁性体の合成樹脂により成形させてもよい。このようにしても前記第３実施形態と同様の効果を奏する。
【００５３】
次に、前記各実施形態から把握できる請求項に記載した発明以外の技術的思想について、それらの効果と共に以下に記載する。
（イ） 前記磁気検知素子は、磁路変更片の回転軌跡の内方に配置されている請求項１乃至請求項４のうちいずれか１項に記載の回転検出センサ。このように構成すると、磁路変更片の外周付近に外乱磁束が発生する場合において、磁気検知に対する外乱が抑制され、前記請求項１に記載の発明と同様の効果を奏する。
【００５４】
（ロ） 前記磁気検知素子は、磁路変更片の回転軌跡の外方に配置されている請求項１乃至請求項４のうちいずれか１項に記載の回転検出センサ。このように構成すると、回転部材中心付近に外乱磁束が発生する場合において、磁気検知に対する外乱が抑制され、前記請求項１に記載の発明と同様の効果を奏する。
【００５５】
（ハ） 前記回転部材は、非磁性体からなる回転板と、同回転板の周面に対して回転軸心方向に沿って立設された非磁性体の支持板とからなり、
前記支持板の内外両周面のいずれか一方に磁路変更板を固設した（イ）又は（ロ）に記載の回転検出センサ。なお、ここでいう支持板とは前記第３実施形態における磁界絶縁片１３ａ〜１３ｃのことである。このように構成すると、請求項１に記載の発明と同様の効果を奏する。
【００５６】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項１〜請求項４に記載の発明によれば、回転検出センサの近くに位置するように外乱発生体を配置しても、外乱発生体による外乱磁束の影響を回転検出センサを構成している部品の一部の材質を非磁性体にすることで抑制し、安定して回転検出を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態における回転位置センサの要部分解斜視図。
【図２】第１実施形態における回転板と磁気検知部材の配置関係を示す平面図。
【図３】第１実施形態における回転位置センサの要部断面図。
【図４】磁気抵抗素子の等価回路図。
【図５】第２実施形態における回転位置センサの要部断面図。
【図６】第３実施形態における回転板と磁気検知部材の配置関係を示す平面図。
【図７】第３実施形態における回転位置センサの要部断面図。
【図８】第４実施形態における回転位置センサの要部分解斜視図。
【図９】第４実施形態における回転板と磁気検知部材の配置関係を示す平面図。
【図１０】第４実施形態における回転位置センサの要部断面図。
【図１１】従来技術における回転位置センサの要部断面図。
【符号の説明】
１…回転検出センサとしての回転位置センサ、２…回転部材としての回転板、５ａ〜５ｃ…非磁性体部材としての非磁性片、６ａ，６ｂ，６ｃ…磁路変更片、９ａ…磁気検知素子としての第１磁気抵抗素子、９ｂ…磁石としての第１バイアスマグネット、１０ａ…磁気検知素子としての第２磁気抵抗素子、１０ｂ…磁石としての第２バイアスマグネット、１１ａ…磁気検知素子としての第３磁気抵抗素子、１１ｂ…磁石としての第３バイアスマグネット、１３ａ〜１３ｃ…非磁性体部材としての磁界絶縁片、１４…回転検出センサとしての回転位置センサ。
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転検出センサに係り、詳しくは磁気検知素子を備えた回転検出センサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
本出願人は、回転検出センサとして、図１１に示すようなものを提案している。この回転位置センサ５１は、磁性体よりなる回転板５２と検知部本体５３とから構成されている。回転板５２は、車両のステアリングシャフト５４の回転とともにその軸心を中心に回転する。前記回転板５２回転面内の最外周部において、前記軸心を中心とする円弧状で磁性体からなる複数の磁路変更片５５が回転板５２から延出形成されている。従って、磁路変更片５５から軸心に向かって回転板５２を切断した場合の断面形状は、磁路変更片５５、回転板５２にてＬ字形状をなす。
【０００３】
検知部本体５３は、回転板５２に形成した磁路変更片５５の外側であって、その磁路変更片５５に対して近接して配置されている。検知部本体５３は、複数個の磁気検知体５６が樹脂モールド材５７にて封止することにより構成されている。各磁気検知体５６は、回転板５２に対して対向して配置されるとともに所定の向きに配置されたバイアスマグネット５６ｂと該バイアスマグネット５６ｂの磁束を検出する磁気抵抗素子５６ａとを備えている。そして、この回転位置センサ５１は、回転中の回転板５２とともに一体に移動する各磁路変更片５５が磁気検知体５６と対応する位置を通過する際にバイアスマグネット５６ｂの磁束の向きが変更されたことを磁気抵抗素子５６ａにて検出するようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このように形成された回転位置センサ５１においては、図１１の２点鎖線で示すように、コイル等の外乱発生体Ｇが近くにあると、外乱発生体Ｇにより外乱としての外乱磁束ｍを発生させる場合がある。このため、バイアスマグネット５６ｂと前記軸心との間における、磁路変更片５５の有無を検出する際に、外乱磁束ｍが回転板５２及び磁路変更片５５を伝って磁気検知体５６に悪影響を及ぼすことがある。
【０００５】
すなわち、バイアスマグネット５６ｂと前記軸心との間に磁路変更片５５が位置しているにもかかわらず、磁気抵抗素子５６ａは磁路変更片５５が位置していない時の磁束の向きと略同様の磁束を検出したり、逆に、バイアスマグネット５６ｂと前記軸心との間に磁路変更片５５が位置していないにもかかわらず、磁気抵抗素子５６ａは磁路変更片５５が位置している時の磁束の向きと略同様の磁束を検出したりすることがある。
【０００６】
本発明では前述した事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、回転検出センサの近くに位置するように外乱発生体を配置しても、外乱発生体から発生する外乱としての外乱磁束の影響を回転検出センサを構成している部品の一部の材質を非磁性体の材質にすることで抑制し、安定して回転検出を行うことができる回転検出センサを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、回転部材と、周方向に所定の間隔毎に、前記回転部材に配設されている磁性体からなる磁路変更片と、前記回転部材に対して所定の向きに配設された磁石と、該磁石における磁束の向きを検出する磁気検知素子とを備えた回転検出センサにおいて、前記磁路変更片と前記回転部材との間に、前記磁気検知素子の磁気検知に対する外乱を防止するための非磁性体部材を介在させたことを要旨とする。なお、本明細書では非磁性体とは強磁性体を含まないものを指し、常磁性体であるアルミニウム、すず、白金や、セラミック、ガラスのように磁化しないものを含む趣旨である。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の回転検出センサにおいて、前記非磁性体部材は、前記磁路変更片を支持していることを要旨とする。
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の回転検出センサにおいて、前記回転部材は、磁性体からなる回転板であることを要旨とする。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、回転部材と、周方向に所定の間隔毎に、前記回転部材に配設されている磁性体からなる磁路変更片と、前記回転部材に対して所定の向きに配設された磁石と、該磁石における磁束の向きを検出する磁気検知素子とを備えた回転検出センサにおいて、前記回転部材は、全体が前記磁気検知素子の磁気検知に対する外乱を防止するための非磁性体からなることを要旨とする。
（作用）
請求項１に記載の発明によれば、磁路変更片と回転部材との間に非磁性体部材を介在させたため、回転部材を伝わってくる外乱は磁路変更片に伝わってこない。従って、磁気検知素子の磁気検知の精度が向上する。
【００１０】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の作用に加えて、非磁性体部材は、磁路変更片を支持するように設けられているため、簡単な構造で磁気検知に対する外乱が抑制される。
【００１１】
請求項３に記載の発明によれば、請求項２に記載の発明の作用に加えて、磁性体からなる回転板にて外乱磁束を所定方向へ誘導しているため、磁気検出部分への外乱磁束の侵入が抑制される。
【００１２】
請求項４に記載の発明によれば、回転部材の全体が非磁性体によりなるため、外乱磁束が回転部材を伝うこと及び通過することによる磁気検知に対する外乱が抑制される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
以下、本発明を回転位置センサに具体化した第一実施形態を図１〜図４に従って説明する。
【００１４】
図１は、回転位置センサの要部分解斜視図である。回転検出センサとしての回転位置センサ１は、鉄板よりなる回転部材としての回転板２と検知部本体３とから構成されている。なお、鉄板は磁性体である。回転板２は、ステアリングシャフト４の回転とともに、その軸心Ｏを回転中心に回転する。
【００１５】
図１及び図２に示すように、前記回転板２の面内の最外周部において、前記軸心Ｏを中心とする円弧状の３個の非磁性体部材としてのアルミニウム部材よりなる非磁性片５ａ，５ｂ，５ｃが同回転板２に溶接固定され、前記非磁性片５ａ，５ｂ，５ｃの先端に鉄製の磁路変更片６ａ，６ｂ，６ｃが溶接固定されている。なお、アルミニウム部材は非磁性体である。非磁性片５ａ，５ｂ，５ｃ及び磁路変更片６ａ，６ｂ，６ｃは、一端から他端までが前記軸心Ｏからみて６０度の角度をなすように形成されている。又、非磁性片５ａ，５ｂ，５ｃ及び磁路変更片６ａ，６ｂ，６ｃが互いになす間隔は、前記軸心Ｏからみて６０度の角度をなすように形成されている。
【００１６】
従って、回転板２の面内の最外周部において、軸心Ｏからみて６０度の角度毎にこれらの非磁性片５ａ，５ｂ，５ｃ及び磁路変更片６ａ，６ｂ，６ｃと、これらの非磁性片５ａ，５ｂ，５ｃ及び磁路変更片６ａ，６ｂ，６ｃが形成されていない空間７ａ，７ｂ，７ｃが交互に存在することになる。
【００１７】
又、回転板２には貫通孔８が形成され、前記ステアリングシャフト４が貫挿固着されている。従って、磁路変更片６ａ，６ｂ，６ｃから軸心Ｏに向かって回転板２を切断した場合の断面形状は、磁路変更片６ａ，６ｂ，６ｃ、回転板２にてＬ字形状をなす。
【００１８】
検知部本体３は、回転板２に形成した磁路変更片６ａ，６ｂ，６ｃの外側であって、その磁路変更片６ａ，６ｂ，６ｃに対して近設されている。
検知部本体３は、３個の第１〜第３の磁気検知体９，１０，１１が樹脂モールド材１２にて封止され、図示しない固定部材に固定されている。
【００１９】
第１の磁気検知体９は、磁気検知素子としての第１磁気抵抗素子９ａと磁石としての第１バイアスマグネット９ｂとから構成されている。第１バイアスマグネット９ｂは軸心Ｏ側がＮ極で外側がＳ極となるように配設されるとともに、第１磁気抵抗素子９ａに対して軸心Ｏ側で、尚かつ図２において反時計回り方向にオフセットさせて配置されている。
【００２０】
第１磁気抵抗素子９ａは、第１バイアスマグネット９ｂの磁束の向きによって、検出電圧が変化する磁気抵抗素子であって、図４に示すような磁束の向きによってその抵抗値が変化する４個の抵抗体Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４を備えている。２個の抵抗体Ｒ１，Ｒ４のグループは、同じ配列方向に向かって配置され、抵抗体Ｒ２，Ｒ３のグループは前記抵抗体Ｒ１，Ｒ４の向く配列方向とは直交する配列方向に向かって配列されている。
【００２１】
本実施形態での磁束の向きの変化範囲は、磁束の向きが軸心Ｏから略半径方向に対して反時計回り方向に所定角度の向きになるときから、前記略半径方向に対して時計回り方向に所定角度の向きになるときの範囲までである。
【００２２】
なお、各抵抗体Ｒ１〜Ｒ４はＮｉ−Ｃｏ薄膜を基板に対してジグザグ状にすなわち、折れ線状に成膜されている。抵抗体Ｒ１〜Ｒ４は、同温度雰囲気下において抵抗値が同一となるように設定されている。なお、抵抗体Ｒ１〜Ｒ４は雰囲気温度が上昇すると、感度が変化する感度温度特性を備えている。この感度温度特性は、感度温度変化率と抵抗温度変化率とが一致しているのが好ましい。
【００２３】
そして、磁束の向きが前記軸心Ｏから略半径方向に対し反時計回り方向へ所定角度をなす向きになるときは、抵抗Ｒ１，Ｒ４は抵抗値が大きくなる第１の状態になるとともに、抵抗Ｒ２，Ｒ３は抵抗値が小さくなる第２の状態になるように配置され、磁束の向きが前記略半径方向に対して時計回り方向へ所定角度をなす向きになるとき、抵抗Ｒ１，Ｒ４は抵抗値が小さくなる第２の状態になるとともに、抵抗Ｒ２，Ｒ３は抵抗値が大きくなる第１の状態となるように配置されている。従って、これらの状態は、磁束の変化に応じて交互に生ずる。
【００２４】
前記各抵抗Ｒ１〜Ｒ４は図４に示すようにブリッジ回路としての４端子ブリッジ回路Ｂを構成するように接続されている。
前記抵抗体Ｒ１と抵抗体Ｒ２との接続点（中点）ａは、基板に設けられたコンパレータＣＰの非反転入力端子に接続され、抵抗体Ｒ３と抵抗体Ｒ４との接続点（中点）ｂは、同コンパレータＣＰの反転入力端子に接続されている。
【００２５】
前記コンパレータＣＰ、４端子ブリッジ回路Ｂとにより検出回路ＤＣが構成されている。
前記検出回路ＤＣのブリッジ回路Ｂを構成する抵抗体Ｒ１，Ｒ４は、第１バイアスマグネット９ｂと磁路変更片６ａ〜６ｃとの相対関係において、第１バイアスマグネット９ｂが図２に示す第３バイアスマグネット１１ｂの位置に位置するとき、即ち、軸心ＯからＮ極を通る放射線上（以下、内側方という）に磁路変更片６ａ〜６ｃのいずれかが位置する場合には、それらの磁束は略半径方向に対して反時計回り方向に所定角度をなす向きとなる。この場合には、４端子ブリッジ回路の中点ａ電圧はＬレベルとなるようになっている。
【００２６】
又、第１バイアスマグネット９ｂと磁路変更片６ａ〜６ｃとの相対関係において、第１バイアスマグネット９ｂが図２に示す第２バイアスマグネット１０ｂの位置に位置するとき、即ち、Ｎ極の内側方に磁路変更片６ａ〜６ｃが位置しない場合には、それらの磁束は略半径方向に対して時計回り方向に所定角度をなす向きとなる。この場合には、４端子ブリッジ回路Ｂの中点ａ電圧はＨレベルとなるようになっている。
【００２７】
さらに、第１バイアスマグネット９ｂと磁路変更片６ａ〜６ｃとの相対関係において、第１バイアスマグネット９ｂが図２に示す第１バイアスマグネット９ｂの位置に位置し、磁路変更片６ａ〜６ｃがない位置から磁路変更片６ａ〜６ｃの端を通過する時には、それら磁束の向きは略半径方向に対して時計回り方向へ所定角度をなす向きから、略半径方向の向きに対して反時計回り方向へ所定角度をなす向きに変わる。この場合には、４端子ブリッジ回路Ｂの中点ａ電圧はＨレベルからＬレベルに立ち下がる電圧が出力されるようになっている。
【００２８】
さらに、第１バイアスマグネット９ｂと磁路変更片６ａ〜６ｃとの相対関係において、第１バイアスマグネット９ｂが磁路変更片６ａ〜６ｃがある位置からその端を通過する時には、それら磁束の向きは略半径方向に対して反時計回り方向へ所定角度をなす向きから、略半径方向の向きに対して時計回り方向へ所定角度をなす向きに変わる。この場合には、４端子ブリッジ回路Ｂの中点ａ電圧はＬレベルからＨレベルに立ち上がる電圧が出力されるようになっている。
【００２９】
なお、本実施形態での検出ポイントは移動（回転）中の磁路変更片６ａ，６ｂ，６ｃの回転方向のエッジ部分である。
第２の磁気検知体１０は、磁気検知素子としての第２磁気抵抗素子１０ａと磁石としての第２バイアスマグネット１０ｂとから構成されている。第２磁気抵抗素子１０ａと第２バイアスマグネット１０ｂとの間の配置関係は前記第１磁気抵抗素子９ａと第１バイアスマグネット９ｂとの間の配置関係と同じである。そして、第２磁気抵抗素子１０ａと第２バイアスマグネット１０ｂは、それぞれ前記第１磁気抵抗素子９ａと第１バイアスマグネット９ｂに対して、図２において、前記軸心Ｏを中心に時計回り方向に４０度の位置に配設されている。
【００３０】
第２磁気抵抗素子１０ａは、前記第１磁気抵抗素子９ａと同様に第２バイアスマグネット１０ｂの磁束の向きによって、検出電圧が変化する磁気検知素子であって、図４に示すような４個の抵抗体Ｒ１〜Ｒ４を備えており、前記第１磁気抵抗素子９ａと同様に作用する。
【００３１】
又、第２磁気抵抗素子１０ａの抵抗体Ｒ１〜Ｒ４は、第１磁気抵抗素子９ａの場合と同様の４端子ブリッジ回路を構成する。さらに、第２磁気抵抗素子１０ａの抵抗体Ｒ１〜Ｒ４は、コンパレータＣＰとともに、検出回路ＤＣを構成している。この検出回路ＤＣ及びブリッジ回路Ｂの作用は前記第１磁気抵抗素子９ａの場合の検出回路ＤＣと同様に機能（作用）する。
【００３２】
第３の磁気検知体１１は、磁気検知素子としての第３磁気抵抗素子１１ａと磁石としての第３バイアスマグネット１１ｂとから構成されている。第３磁気抵抗素子１１ａと第３バイアスマグネット１１ｂとの間の配置関係は前記第１磁気抵抗素子９ａと第１バイアスマグネット９ｂとの間の配置関係と同じである。そして、第３磁気抵抗素子１１ａと第３バイアスマグネット１１ｂは、それぞれ前記第１磁気抵抗素子９ａと第１バイアスマグネット９ｂに対して、図２において、前記軸心Ｏを中心に反時計回り方向に４０度の位置に配設されている。
【００３３】
第３磁気抵抗素子１１ａは、前記第１磁気抵抗素子９ａと同様に第３バイアスマグネット１１ｂの磁束の向きによって、検出電圧が変化する磁気検知素子であって、図４に示すような４個の抵抗体Ｒ１〜Ｒ４を備えており、前記第１磁気抵抗素子９ａと同様に作用する。
【００３４】
又、第３磁気抵抗素子１１ａの抵抗体Ｒ１〜Ｒ４は、第１磁気抵抗素子９ａの場合と同様の４端子ブリッジ回路を構成する。さらに、第３磁気抵抗素子１１ａの抵抗体Ｒ１〜Ｒ４は、コンパレータＣＰとともに、検出回路ＤＣを構成している。この検出回路ＤＣ及びブリッジ回路Ｂの作用は前記第１磁気抵抗素子９ａの場合の検出回路ＤＣと同様に機能（作用）する。
【００３５】
以下、本実施形態における回転位置センサ１の作用について説明する。
図３に示すように、例えば２点鎖線で示す位置、つまり回転板２の磁路変更片６ａ固定側面付近で尚かつ、ステアリングシャフト４と検知部本体３間におけるステアリングシャフト４付近に外乱発生体Ｇがあるとする。すると、外乱発生体Ｇにより外乱としての外乱磁束ｍが発生すると、外乱磁束ｍが通るための磁路が鉄板よりなる回転板２に誘導される。誘導された磁路は回転板２の外周に向けて磁路がさらに形成される。一方、磁路変更片６ａ，６ｂ，６ｃの基端部付近において、磁路変更片６ａ，６ｂ，６ｃと回転板２との間には非磁性片５ａ，５ｂ，５ｃが設けられていることにより磁路変更片６ａ，６ｂ，６ｃと回転板２を介して磁気回路が形成されないため、磁路変更片６ａ，６ｂ，６ｃに磁路が形成されることが抑制される。このように、回転板２の外周部において、磁路は軸心Ｏの略半径方向に向けて形成され、非磁性片５ａ，５ｂ，５ｃによって外乱磁束ｍが第１〜第３磁気抵抗素子９ａ，１０ａ，１１ａに検出されることが抑制される。
【００３６】
従って、本実施形態の回転位置センサ１によれば以下の効果を奏する。
（１）非磁性片５ａ，５ｂ，５ｃが同回転板２から延出形成され、さらに前記非磁性片５ａ，５ｂ，５ｃの先端から鉄板よりなる磁路変更片６ａ，６ｂ，６ｃが延出成形されている。そのため、外乱発生体Ｇにより発生する外乱としての外乱磁束ｍは回転板２から非磁性片５ａ，５ｂ，５ｃを介して磁路変更片６ａ，６ｂ，６ｃに伝わらないため、第１〜第３磁気抵抗素子９ａ，１０ａ，１１ａは、第１〜第３バイアスマグネット９ｂ、１０ｂ、１１ｂと前記軸心Ｏとの間における磁路変更片６ａ，６ｂ，６ｃの位置の有無による磁束の変化のみが検出されやすい。従って、検知部本体３は回転板２の回転を安定して回転検出を行うことができる。
（２）回転板２は、磁性体としての鉄板より形成されているため、外乱発生体Ｇにより発生する外乱磁束ｍを検知部本体３に悪影響がない方向へ誘導することができる。
（３）鉄板よりなる磁路変更片６ａ，６ｂ，６ｃの基端部と回転板２との間に外乱発生体Ｇより発生する外乱磁束ｍの伝達を抑制するアルミニウム部材よりなる非磁性片５ａ，５ｂ，５ｃを設けたため、回転位置センサ１に対して別体で外乱磁束ｍの防止手段を設けるよりもコストダウン及び構造の簡素化することができる。
（４）外乱発生体Ｇを回転位置センサ１の近くに配置することができるため、回転位置センサ１を構成部品とした図示しない構成物において、部品配置の自由度を上げることができる。
【００３７】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態を図２及び図５に従って説明する。
尚、説明の便宜上、第１実施形態と同一又は相当する部材について同符号を付すと共に、異なるところのみを説明する。
【００３８】
本実施形態では、図２及び図５に示すように、アルミニウム板よりなる回転板２の面内の最外周部において、前記軸心Ｏを中心とする円弧状の３個の鉄板よりなる磁路変更片６ａ，６ｂ，６ｃは非磁性片５ａ，５ｂ，５ｃが省略されて回転板２に対して直接溶接固定されている。
【００３９】
以下、本実施形態における回転位置センサ１の作用について説明する。
図５に示すように、例えば２点鎖線で示す位置つまり、回転板２の磁路変更片６ａ固定側面付近で尚かつ、ステアリングシャフト４と検知部本体３間におけるステアリングシャフト４付近に外乱発生体Ｇがあるとする。外乱発生体Ｇにより外乱としての外乱磁束ｍが発生すると、回転板２は非磁性体のアルミニウム部材により形成されているため、外乱磁束ｍが通るための磁路が形成される。回転板２を通じて磁路変更片６ａ，６ｂ，６ｃに外乱磁束ｍが流れ込まないため、外乱磁束ｍが第１〜第３磁気抵抗素子９ａ，１０ａ，１１ａに検出されることが抑制される。
【００４０】
従って、本実施形態の回転位置センサ１によれば以下の効果を奏する。
（１）アルミニウム板よりなる回転板２の面内の最外周部に鉄板よりなる磁路変更片６ａ，６ｂ，６ｃが溶接固定されている。そのため、外乱発生体Ｇにより発生する外乱としての外乱磁束ｍは非磁性体の回転板２から磁路変更片６ａ，６ｂ，６ｃに伝わらないため、第１〜第３磁気抵抗素子９ａ，１０ａ，１１ａは、第１〜第３バイアスマグネット９ｂ、１０ｂ、１１ｂと前記軸心Ｏとの間における磁路変更片６ａ，６ｂ，６ｃの位置の有無による磁束の変化のみが検出されやすい。従って、検知部本体３は回転板２の回転を安定して回転検出を行うことができる。
（２）アルミニウム板よりなる回転板２の最外周部に鉄板よりなる磁路変更片６ａ，６ｂ，６ｃが溶接固定されている。従って、回転位置センサ１に対して別体で外乱磁束ｍの防止手段を設けるよりもコストダウン及び構造の簡素化することができる。
（３）本実施形態においても、前記第１実施形態の効果の（４）と同様の効果を奏する。
【００４１】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態を図６及び図７に従って説明する。
尚、説明の便宜上、第１実施形態と共通の部材について同符号を付すと共に、異なるところのみを説明する。
【００４２】
図６及び図７に示すように、回転位置センサ１を構成するアルミニウム板よりなる回転板２の面内の最外周部において前記軸心Ｏを中心とする円弧状の３個のアルミニウム板よりなる非磁性体部材としての磁界絶縁片１３ａ，１３ｂ，１３ｃが同回転板２に延出形成されている。前記磁界絶縁片１３ａ，１３ｂ，１３ｃの外周側面には磁路変更片６ａ，６ｂ，６ｃが接着剤にて貼着されている。
【００４３】
以下、本実施形態における回転位置センサ１の作用について説明する。
図７に示すように、例えば２点鎖線で示す位置つまり、回転板２の磁路変更片６ａ固定側面付近で尚かつ、ステアリングシャフト４と検知部本体３間における磁界絶縁片１３ａ，１３ｂ，１３ｃの内周側面付近に外乱発生体Ｇがあるとする。すると、外乱発生体Ｇにより外乱としての外乱磁束ｍが発生すると、アルミニウム板よりなる回転板２及びアルミニウム部材よりなる磁界絶縁片１３ａ，１３ｂ，１３ｃには外乱磁束ｍが通るための磁路が形成され、外乱磁束ｍが通過する。磁路変更片６ａ，６ｂ，６ｃには、外乱磁束ｍからの影響が抑制されるため、外乱磁束ｍが第１〜第３磁気抵抗素子９ａ，１０ａ，１１ａに検出されることが抑制される。
【００４４】
従って、本実施形態の回転位置センサ１によれば以下の効果を奏する。
（１）アルミニウム板よりなる回転板２の面内の最外周部にアルミニウム部材よりなる磁界絶縁片１３ａ，１３ｂ，１３ｃが延出形成されていて、その外周側面には鉄板よりなる磁路変更片６ａ，６ｂ，６ｃが貼着されている。そのため、磁路変更片６ａ，６ｂ，６ｃは、回転板２及び磁界絶縁片１３ａ，１３ｂ，１３ｃにより、外乱発生体Ｇにより発生する外乱としての外乱磁束ｍの影響が抑制される。よって、第１〜第３磁気抵抗素子９ａ，１０ａ，１１ａは、第１〜第３バイアスマグネット９ｂ、１０ｂ、１１ｂと前記軸心Ｏとの間における磁路変更片６ａ，６ｂ，６ｃの位置の有無による磁束の変化のみが検出されやすくなる。従って、検知部本体３は回転板２の回転を安定して回転検出を行うことができる。
（２）アルミニウム板よりなる回転板２の面内の最外周部にアルミニウム部材よりなる磁界絶縁片１３ａ，１３ｂ，１３ｃが延出形成されていて、その外周側面には鉄板よりなる磁路変更片６ａ，６ｂ，６ｃが貼着されている。従って、回転位置センサ１に対して別体で外乱磁束ｍの防止手段を設けるよりもコストダウン及び構造の簡素化することができる。
（３）本実施形態においても、前記第１実施形態の効果の（４）と同様の効果を奏する。
【００４５】
（第４の実施形態）
次に、回転検出センサとして回転位置センサ１４を第４の実施形態に従って説明する。
【００４６】
尚、説明の便宜上、第１実施形態と共通の部材について同符号を付すと共に、異なるところのみを説明する。
本実施形態では、図８、図９、図１０に示すように、検知部本体３がステアリングシャフト４と磁路変更片６ａ、６ｂ、６ｃとの間に位置するように配置され、検知部本体３は、支持アーム１５により支持されている。そして支持アーム１５は図示しない固定部材に固定されている。第１〜第３の磁気検知体９，１０，１１は検知部本体３の内部において、図９に図示されている第１〜３磁気抵抗素子９ａ〜９ｃの中心を通る一点鎖線に対して１８０度回転して配置されている。
【００４７】
図１０に示すように、回転位置センサ１４において、例えば２点鎖線で示す位置、つまり回転板２の磁路変更片６ａ固定側面の反対側面付近で尚かつ、ステアリングシャフト４に近接した位置に外乱発生体Ｇがあるとする。すると、外乱発生体Ｇにより外乱としての外乱磁束ｍが発生すると、外乱磁束ｍが通るための磁路が鉄板よりなる回転板２に誘導される。誘導された磁路は回転板２の外周に向けて磁路がさらに形成される。一方、磁路変更片６ａ，６ｂ，６ｃの基端部付近において、磁路変更片６ａ，６ｂ，６ｃと回転板２との間には非磁性片５ａ，５ｂ，５ｃが設けられていることにより磁路変更片６ａ，６ｂ，６ｃと回転板２を介して磁気回路が形成されないため、磁路変更片６ａ，６ｂ，６ｃに磁路が形成されることが抑制される。このように、回転板２の外周部において、磁路は軸心Ｏの略半径方向に向けて形成され、非磁性片５ａ，５ｂ，５ｃによって外乱磁束ｍが第１〜第３磁気抵抗素子９ａ，１０ａ，１１ａに検出されることが抑制される。
【００４８】
従って、本実施形態においては前記第１の実施形態の（２）〜（４）と同様の効果を奏すると共に以下の効果を奏する。
（１）非磁性片５ａ，５ｂ，５ｃが同回転板２から延出形成され、さらに前記非磁性片５ａ，５ｂ，５ｃの先端から鉄板よりなる磁路変更片６ａ，６ｂ，６ｃが延出成形されている。そのため、例えば回転板２の磁路変更片６ａ固定側面の反対側面付近で尚かつ、ステアリングシャフト４に近接した位置に位置する外乱発生体Ｇにより発生する外乱としての外乱磁束ｍは、回転板２から非磁性片５ａ，５ｂ，５ｃを介して磁路変更片６ａ，６ｂ，６ｃに伝わらないため、第１〜第３磁気抵抗素子９ａ，１０ａ，１１ａは、第１〜第３バイアスマグネット９ｂ，１０ｂ，１１ｂと前記軸心Ｏとの間における磁路変更片６ａ，６ｂ，６ｃの位置の有無による磁束の変化のみが検出されやすい。従って、検知部本体３は回転板２の回転を安定して回転検出を行うことができる。
【００４９】
なお、上記各実施形態は以下のように変更して実施してもよい。
・非磁性片５ａ〜５ｃ、第２及び第３実施形態における回転板２、及び磁界絶縁片１３ａ〜１３ｃをアルミニウム部材から形成させていたが、セラミック部材、ステンレス部材等の非磁性体に変更してもよい。このように構成させても前記各実施形態と同様の効果を奏する。
【００５０】
・前記第１実施形態及び第４実施形態では、回転板２に対して非磁性片５ａ，５ｂ，５ｃを溶接固定し、非磁性片５ａ，５ｂ，５ｃに対して磁路変更片６ａ，６ｂ，６ｃを溶接固定させていたが、接着剤にて固定させてもよい。このとき、非磁性片５ａ，５ｂ，５ｃは非磁性体の合成樹脂により成形させてもよい。このようにしても前記第１実施形態の効果と同様の効果を奏する。
【００５１】
・前記第２実施形態では、回転板２に対して磁路変更片６ａ，６ｂ，６ｃを溶接固定させていたが、接着剤にて固定させてもよい。このとき、回転板２は非磁性体の合成樹脂により成形させてもよい。このようにしても前記第２実施形態の効果と同様の効果を奏する。
【００５２】
・前記第３実施形態では、回転板２に対して磁界絶縁片１３ａ、１３ｂ、１３ｃを溶接固定させていたが、接着剤にて固定させてもよい。このとき、回転板２又は磁界絶縁片１３ａ、１３ｂ、１３ｃのうち少なくても一方を非磁性体の合成樹脂により成形させてもよい。このようにしても前記第３実施形態と同様の効果を奏する。
【００５３】
次に、前記各実施形態から把握できる請求項に記載した発明以外の技術的思想について、それらの効果と共に以下に記載する。
（イ） 前記磁気検知素子は、磁路変更片の回転軌跡の内方に配置されている請求項１乃至請求項４のうちいずれか１項に記載の回転検出センサ。このように構成すると、磁路変更片の外周付近に外乱磁束が発生する場合において、磁気検知に対する外乱が抑制され、前記請求項１に記載の発明と同様の効果を奏する。
【００５４】
（ロ） 前記磁気検知素子は、磁路変更片の回転軌跡の外方に配置されている請求項１乃至請求項４のうちいずれか１項に記載の回転検出センサ。このように構成すると、回転部材中心付近に外乱磁束が発生する場合において、磁気検知に対する外乱が抑制され、前記請求項１に記載の発明と同様の効果を奏する。
【００５５】
（ハ） 前記回転部材は、非磁性体からなる回転板と、同回転板の周面に対して回転軸心方向に沿って立設された非磁性体の支持板とからなり、
前記支持板の内外両周面のいずれか一方に磁路変更板を固設した（イ）又は（ロ）に記載の回転検出センサ。なお、ここでいう支持板とは前記第３実施形態における磁界絶縁片１３ａ〜１３ｃのことである。このように構成すると、請求項１に記載の発明と同様の効果を奏する。
【００５６】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項１〜請求項４に記載の発明によれば、回転検出センサの近くに位置するように外乱発生体を配置しても、外乱発生体による外乱磁束の影響を回転検出センサを構成している部品の一部の材質を非磁性体にすることで抑制し、安定して回転検出を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態における回転位置センサの要部分解斜視図。
【図２】第１実施形態における回転板と磁気検知部材の配置関係を示す平面図。
【図３】第１実施形態における回転位置センサの要部断面図。
【図４】磁気抵抗素子の等価回路図。
【図５】第２実施形態における回転位置センサの要部断面図。
【図６】第３実施形態における回転板と磁気検知部材の配置関係を示す平面図。
【図７】第３実施形態における回転位置センサの要部断面図。
【図８】第４実施形態における回転位置センサの要部分解斜視図。
【図９】第４実施形態における回転板と磁気検知部材の配置関係を示す平面図。
【図１０】第４実施形態における回転位置センサの要部断面図。
【図１１】従来技術における回転位置センサの要部断面図。
【符号の説明】
１…回転検出センサとしての回転位置センサ、２…回転部材としての回転板、５ａ〜５ｃ…非磁性体部材としての非磁性片、６ａ，６ｂ，６ｃ…磁路変更片、９ａ…磁気検知素子としての第１磁気抵抗素子、９ｂ…磁石としての第１バイアスマグネット、１０ａ…磁気検知素子としての第２磁気抵抗素子、１０ｂ…磁石としての第２バイアスマグネット、１１ａ…磁気検知素子としての第３磁気抵抗素子、１１ｂ…磁石としての第３バイアスマグネット、１３ａ〜１３ｃ…非磁性体部材としての磁界絶縁片、１４…回転検出センサとしての回転位置センサ。
Claims (4)
- 回転部材と、周方向に所定の間隔毎に、前記回転部材に配設されている磁性体からなる磁路変更片と、前記回転部材に対して所定の向きに配設された磁石と、該磁石における磁束の向きを検出する磁気検知素子とを備えた回転検出センサにおいて、
前記磁路変更片と前記回転部材との間に、前記磁気検知素子の磁気検知に対する外乱を防止するための非磁性体部材を介在させたことを特徴とする回転検出センサ。 - 前記非磁性体部材は、前記磁路変更片を支持していることを特徴とする請求項１に記載の回転検出センサ。
- 前記回転部材は、磁性体からなる回転板であることを特徴とする請求項２に記載の回転検出センサ。
- 回転部材と、周方向に所定の間隔毎に、前記回転部材に配設されている磁性体からなる磁路変更片と、前記回転部材に対して所定の向きに配設された磁石と、該磁石における磁束の向きを検出する磁気検知素子とを備えた回転検出センサにおいて、
前記回転部材は、全体が前記磁気検知素子の磁気検知に対する外乱を防止するための非磁性体からなることを特徴とする回転検出センサ。
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