JP3652908B2 - 回転検出センサ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転検出センサ及び回転検出センサ用回転板に係り、詳しくはバイアスマグネットを用い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、回転板の回転面の周方向に向かって所定間隔毎に磁路形成のための磁路変更片を立設し、同回転板に対して、対向して配置されるとともに所定の向きに配設されたバイアスマグネットと該バイアスマグネットを検出する磁気抵抗素子とを備えた回転検出センサを提案している。この回転検出センサは、回転中の回転板とともに一体に移動する磁路変更片にてバイアスマグネットの磁束の向きが変更されたことを磁気抵抗素子にて検出するようにされている。
【０００３】
そのときの、磁気抵抗素子から出力されるセンサ出力波形は、図９（ａ）に示すような波形となる。そして、このセンサ出力波形の中心Ａにコンパレータ等によってスレッショルド（閾値）を設けると、温度特性や、磁路変更片とのギャップの変動によって安定した出力が得られる。この理由は、センサ出力波形の中心は出力電圧が大きく変動している部分であり、そのため、その部分においては、回転角度変化が少ない部分となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、磁路変更片の移動位置である検出したいポイント（検出ポイント）が、前記磁路変更片の回転方向又は反回転方向のエッジ部分の前後で磁界の乱れ等が生じるため、上記回転板、バイアスマグネット、磁気抵抗素子等の各部材の配置の合わせ込みによっても、センサ出力の中心とならない場合があった。
【０００５】
このような場合、センサ出力の信号が入力される回路に、調整抵抗を入れて、センサ出力波形中心のところに検出したいポイントが位置するように補正したり、あるいは、ソフト的に解消する方法が考えられる。
【０００６】
しかし、回路的に補正する場合には、その回転検出センサ毎にその抵抗値を変えたりする等の必要があり、結果的にコスト上昇の原因となる問題がある。又、ソフト的に解消できる場合は、問題を解消できる範囲が限定的な事象のものに限られており、全面的な解決手法とはならない問題がある。
【０００７】
本発明の目的は、上記問題を解消するためになされたものであって、調整抵抗や、ソフト的な手法によらず、簡単な構成で、センサ出力中心に検出したいポイントをもってくることができ、精度の高い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。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、回転面の周方向に所定の間隔に磁路変更片を立設した回転板と、前記回転板に対して所定の向きに配設された磁石と該磁石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、前記磁路変更片の回転方向側部及び反回転方向側部の少なくとも一方には、エッジ切欠部が形成されている回転検出センサを要旨とするものである。
【０００９】
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、前記回転板に形成した磁路変更片は磁路形成片であり、前記磁気検知部材の前記磁気検知素子は磁束の向きによってその出力信号のレベルが変化する磁気抵抗素子であって、前記磁石とともに前記磁路形成片より内側に配設したものであることを要旨とする。
【００１０】
請求項３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、前記回転板に形成した磁路変更片は磁路遮蔽片であり、前記磁気検知部材を構成する前記磁気検知素子及び前記磁石のいずれか一方を前記磁路形成片より内側に配設し、他方を前記磁路形成片より外側に配設したものであることを要旨とする。
【００１１】
（作用）
請求項１に記載の発明によれば、磁路変更片の回転方向側部及び反回転方向側部の少なくとも一方には、エッジ切欠部を形成した。従って、このエッジ切欠部によって、検出したいポイントが図９（ａ）に示すセンサ出力中心となるように設定される。この結果、検出したポイントにセンサ出力が中心なっていると、種々の要因による出力変化、オフセット変化に対して安定したデューティ出力が得られることになる。
【００１２】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１の作用に加えて、磁石及び磁気抵抗素子の少なくともいずれか一方を前記回転板に形成した磁路形成片より内側に配設した。従つて、磁路形成片より外側から内側に対して磁束に悪影響を与えるノイズは、該磁路変更片にて低減される。
【００１３】
請求項３に記載の発明によれば、請求項１の作用に加えて、磁石及び磁気検知素子の少なくともいずれか一方を前記回転板に形成した磁路遮蔽片より内側に配設した。従って、磁路遮蔽片より外側から内側に対して磁束に悪影響を与えるノイズは、該磁路遮蔽片にて低減される。
【００１４】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
以下、本発明を回転位置センサに具体化した一実施形態を図１〜図９を参照して説明する。
【００１５】
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１は、鉄板よりなる回転板２と磁気検知部材３とから構成されている。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。
【００１６】
図２に示すように、前記回転板２の回転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個の磁路変更片６ａ，６ｂ，６ｃが同回転板２から延出形成されている。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、各磁路変更片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。
【００１７】
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磁路変更片６ａ，６ｂ，６ｃと、これら磁路変更片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。
【００１８】
又、磁路変更片６ａ，６ｂ，６ｃの回転方向（図１及び図２において、矢印方向）の側端部先端はエッジ切欠部としての切欠部１６が斜状に形成されている。同切欠部１６は、後記する第１〜第３磁気検知体１３、１４、１５の各センサ出力の中心が検出ポイントＰに位置するように設定されている。なお、検出ポイントＰについては後で説明する。
【００１９】
回転板２の中央に対してボス部１７が一体に形成されるとともに、ボス部１７から若干離間して３個の磁路変更片１８ａ，１８ｂ，１８ｃが設けられている。すなわち、図２に示すように、磁路変更片１８ａ，１８ｂ，１８ｃは回転板２に対して、前記ボス部１７とは軸心Ｏから若干離間した位置において、前記軸心Ｏを中心とした断面円弧状に、延出形成されている。磁路変更片１８ａ，１８ｂ，１８ｃは、一端から他端までが、磁路変更片６ａ，６ｂ，６ｃにそれぞれ対応するように前記軸心Ｏからみて６０度の角度をなすように形成されている。又、各磁路変更片１８ａ，１８ｂ，１８ｃ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。
【００２０】
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磁路変更片１８ａ，１８ｂ，１８ｃと、これら磁路変更片１８ａ，１８ｂ，１８ｃが形成されていない空間１９ａ，１９ｂ，１９ｃが交互に存在することになる。
【００２１】
又、磁路変更片１８ａ，１８ｂ，１８ｃの回転方向の側端部先端はエッジ切欠部としての切欠部２４が斜状に形成されている。同切欠部２４は、前記磁路変更片６ａ，６ｂ，６ｃの切欠部１６とともに、後記する第１〜第３磁気検知体１３、１４、１５の各センサ出力の中心が検出ポイントＰに位置するように設定されている。
【００２２】
従って、図３に示すように磁路変更片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及び磁路変更片１８ａ，１８ｂ，１８ｃとでコの字状となる。
【００２３】
又、ボス部１７は貫通孔９が形成され、前記ステアリングシャフト４を貫挿固着されている。
前記磁気検知部材３は、検知部本体１０と支持アーム１１とから構成されている。検知部本体１０は、回転板２に形成した磁路変更片６ａ、６ｂ、６ｃの内側であって、その磁路変更片６ａ、６ｂ、６ｃと磁路変更片１８ａ，１８ｂ，１８ｃとの間に位置する空間内に配設される。
【００２４】
検知部本体１０は、３個の第１〜第３の磁気検知体１３、１４、１５が樹脂モールド材１２にて封止され、前記支持アーム１１の先端部に固設されている。支持アーム１１の基端部は図示しない固定部材に固定されている。
【００２５】
第１の磁気検知体１３は、第１磁気抵抗素子１３ａと第１バイアスマグネット１３ｂとから構成されている。第１バイアスマグネット１３ｂは軸心Ｏ側がＳ極で外側がＮ極となるように配設されるとともに、第１磁気抵抗素子１３ａに対して軸心Ｏ側で、且つ図２において時計回り方向（この実施形態では、回転板２の回転方向）にオフセットさせて配置されている。
【００２６】
第１磁気抵抗素子１３ａは、第１バイアスマグネット１３ｂの磁束の向きによって、検出電圧Ｖｏｕｔが変化する磁気検知素子であって、図７に示すような２個の磁束の向きによってその抵抗値が変化する抵抗体ＲＡ、ＲＢとから構成されている。本実施形態では、第１磁気抵抗素子１３ａは磁束の向きが前記軸心Ｏから略半径方向に対し略＋４５°の向きとなるとき（図６（ｂ）参照）、検出電圧Ｖｏｕｔが最も低い電位（Ｌレベル）となり、磁束の向きが前記略半径方向に対して略−４５度の向きになるとき、検出電圧Ｖｏｕｔが最も高い電位（Ｈレベル）となるように配置される（図６（ａ）参照）。なお、図６において、角度は時計回り方向を＋としている。
【００２７】
第２の磁気検知体１４は、第２磁気抵抗素子１４ａと第２バイアスマグネット１４ｂとから構成されている。第２磁気抵抗素子１４ａと第２バイアスマグネット１４ｂとの間の配置関係は前記第１磁気抵抗素子１３ａと第１バイアスマグネット１３ｂ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１４ａと第２バイアスマグネット１４ｂは、それぞれ前記第１磁気抵抗素子１３ａと第１バイアスマグネット１３ｂ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る。
【００２８】
第２磁気抵抗素子１４ａは、前記第１磁気抵抗素子１３ａと同様に第２バイアスマグネット１４ｂの磁束の向きによって、検出電圧Ｖｏｕｔが変化する磁気検知素子であって、図７に示すような２個の磁束の向きによってその抵抗値が変化する抵抗体ＲＡ、ＲＢとから構成されている。本実施形態では、第２磁気抵抗素子１４ａは、前記第１磁気抵抗素子１３ａと同様に、磁束の向きが前記軸心Ｏから略半径方向に対し＋４５°の向きになるとき、検出電圧Ｖｏｕｔが最も低い電位（Ｌレベル）となり、磁束の向きが前記略半径方向に対して略−４５度の向きになるとき（図６（ｂ）参照）、検出電圧Ｖｏｕｔが最も高い電位（Ｈレベル）となるように配置される（図６（ａ）参照）。
【００２９】
第３の磁気検知体１５は、第３磁気抵抗素子１５ａと第３バイアスマグネット１５ｂとから構成されている。第３磁気抵抗素子１５ａと第３バイアスマグネット１５ｂとの間の配置関係は前記第１磁気抵抗素子１３ａと第１バイアスマグネット１３ｂ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１５ａと第３バイアスマグネット１５ｂは、それぞれ前記第１磁気抵抗素子１３ａと第１バイアスマグネット１３ｂ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る。
【００３０】
第３磁気抵抗素子１５ａは、前記第１磁気抵抗素子１３ａと同様に第３バイアスマグネット１５ｂの磁束の向きによって、検出電圧Ｖｏｕｔが変化する磁気検知素子であって、図７に示すような２個の磁束の向きによってその抵抗値が変化する抵抗体ＲＡ、ＲＢとから構成されている。本実施形態では、第３磁気抵抗素子１５ａは、前記第１磁気抵抗素子１３ａと同様に、磁束の向きが前記軸心Ｏから略半径方向に対し＋４５°の向きになるとき（図６（ｂ）参照）、検出電圧Ｖｏｕｔが最も低い電位（Ｌレベル）となり、磁束の向きが前記略半径方向に対して略−４５度の向きになるとき、検出電圧Ｖｏｕｔが最も高い電位（Ｈレベル）となるように配置される（図６（ａ）参照）。
【００３１】
そして、第１〜第３バイアスマグネット１３ｂ〜１５ｂと磁路変更片６ａ〜６ｃとの相対位置関係において、第１〜第３バイアスマグネット１３ｂ〜１５ｂが、図２に示す第３バイアスマグネット１５ｂの位置にあるとき、即ち、軸心ＯからＮ極を通る放射線上（以下、外側方という）に磁路変更片６ａ〜６ｃ，１８ａ〜１８ｃがある場合には、それら磁束は略半径方向に対して＋４５°の向きとなる（図５参照）。
【００３２】
これは、磁路変更片６ａ〜６ｃ、回転板２及び磁路変更片１８ａ〜１８ｃとからなるコ字状の磁路が形成され、第１〜第３バイアスマグネット１３ｂ〜１５ｂのＮ極から磁束が磁路変更片６ａ〜６ｃ及び磁路変更片１８ａ〜１８ｃに引き寄せられるからである。その結果、磁束の向きは、磁路変更片６ａ〜６ｃ側、及び磁路変更片１８ａ〜１８ｃ、即ち略半径方向に対し＋４５°の向きとなる。つまり、磁路変更片６ａ〜６ｃ及び磁路変更片１８ａ〜１８ｃは磁路形成片となる。
【００３３】
従って、この場合には、第１〜第３磁気抵抗素子１３ａ〜１５ａはＬレベルの検出電圧Ｖｏｕｔを出力する。
又、第１〜第３バイアスマグネット１３ｂ〜１５ｂと磁路変更片６ａ〜６ｃ，１８ａ〜１８ｃとの相対位置関係において、第１〜第３バイアスマグネット１３ｂ〜１５ｂが、図２に示す第２バイアスマグネット１４ｂの位置にあるとき、即ち、Ｎ極及びＳ極の外側方及び内側方に磁路変更片６ａ〜６ｃ，１８ａ〜１８ｃがない場合には、それら磁束は略半径方向に対して略−４５度の向きとなる（図４及び図６（ａ）参照）。これは、磁路を形成する磁路変更片６ａ〜６ｃ，１８ａ〜１８ｃがないため、磁束は引き込まれるものがないからである。その結果、磁束は放射状にのび、磁束の向きは略半径方向に対して略−４５度の向きとなる。
【００３４】
従って、この場合には第１〜第３磁気抵抗素子１３ａ〜１５ａはＨレベルの検出電圧Ｖｏｕｔを出力する。
さらに、第１〜第３バイアスマグネット１３ｂ〜１５ｂと磁路変更片６ａ〜６ｃ，１８ａ〜１８ｃとの相対位置関係において、第１〜第３バイアスマグネット１３ｂ〜１５ｂが、図２に示す第１バイアスマネット１３ｂの位置にあって、磁路変更片６ａ〜６ｃ，１８ａ〜１８ｃがない位置から磁路変更片６ａ〜６ｃ，１８ａ〜１８ｃ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略−４５度の向きから略半径方向に対し＋４５°の向きに変わる。
【００３５】
この磁路変更片６ａ〜６ｃ，１８ａ〜１８ｃがない位置から磁路変更片６ａ〜６ｃ，１８ａ〜１８ｃの端を通過する時は、本実施形態における検出ポイントＰとしている。
【００３６】
従って、この場合には、第１〜第３磁気抵抗素子１３ａ〜１５ａはＨレベルからＬレベルに立ち下がる検出電圧Ｖｏｕｔを出力する。
さらに、磁路変更片６ａ〜６ｃ，１８ａ〜１８ｃ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＋４５°の向きから略−４５度の向きに変わる。
【００３７】
従って、この場合には、第１〜第３磁気抵抗素子１３ａ〜１５ａはＬレベルからＨレベルに立ち上がる検出電圧Ｖｏｕｔを出力する。このような繰り返しにより、検出電圧Ｖｏｕｔは図９（ａ）に示す通りとなる。なお、図９（ａ）において、Ａはセンサ出力中心を示している。
【００３８】
第１〜第３磁気抵抗素子１３ａ〜１５ａの検出電圧Ｖｏｕｔは、図７（ａ）、図７（ｂ）に示すようにそれぞれ公知のコンパレータ２５に出力され、予め定められた基準電位と比較される。そして、このコンパレータ２５によって、検出電圧Ｖｏｕｔは基準電位以上の時Ｈレベル（図８（ｂ）参照）、基準電位未満の時Ｌレベル（図８（ａ）参照）となる立ち上がり及び立ち下がりが急峻となる検出信号に波形整形され、図９（ｂ）に示す検出信号となる。
【００３９】
前記各コンパレータ２５に用いられる基準電位は、第１〜第３の磁気検知体１３〜１５が図２に示す第１の磁気検知体１３の位置にある時に、第１〜第３磁気抵抗素子１３ａ〜１５ａが出力している検出電圧Ｖｏｕｔのレベルを基準電位としている。
【００４０】
本実施形態において、切欠部１６，２４は次の理由から設定されている。
センサ出力波形は、図９（ａ）に示すような波形となる。そして、このセンサ出力波形の中心Ａに前記コンパレータ２５によってスレッショルド（閾値）を設けると、温度特性や、磁路変更片とのギャップの変動によって安定した出力が得られる。この理由は、センサ出力波形の中心は出力電圧が大きく変動している部分であり、そのため、その部分においては、回転角度変化が少ない部分となる。
【００４１】
しかし、検出ポイントＰが、磁路変更片６ａ〜６ｃ，１８ａ〜１８ｃの回転方向のエッジ部分の前後で磁界の乱れ等が生じるため、回転板２、バイアスマグネット１３ｂ〜１５ｂ、磁気抵抗素子１３ａ〜１５ａの各部材の配置の合わせ込みによっても、センサ出力の中心とならない場合がある。
【００４２】
ここで、検出ポイントＰとは、この実施形態では、磁路変更片６ａ〜６ｃ，１８ａ〜１８ｃの回転方向側の端部であって、第１〜第３バイアスマグネット１３ｂ〜１５ｂと磁路変更片６ａ〜６ｃ，１８ａ〜１８ｃとの相対位置関係において、第１〜第３バイアスマグネット１３ｂ〜１５ｂが、図２に示す第１バイアスマネット１３ｂの位置にあって、磁路変更片６ａ〜６ｃ，１８ａ〜１８ｃがない位置から磁路変更片６ａ〜６ｃ，１８ａ〜１８ｃの端を通過する時の位置をいう。
【００４３】
そして、この実施形態では、予め磁路変更片６ａ〜６ｃ，１８ａ〜１８ｃの回転方向のエッジ部分の前後で磁界の乱れ等によるセンサ出力波形を測定し、そのセンサ出力波形の中心Ａに前記検出ポイントＰが位置するように、磁路変更片６ａ〜６ｃ，１８ａ〜１８ｃの切欠部１６，２６の切欠量が決められて切欠形成されている。
【００４４】
次に、上記のように構成した回転位置センサ１の特徴について説明する。
（１）本実施形態では、回転板２の回転面の最外周及び内周側において周方向に所定の角度間隔（６０°）に磁路変更片６ａ〜６ｃ，１８ａ〜１８ｃを立設し、回転板２に対して所定の向きに配設されたバイアスマグネット１３ｂ〜１５ｂとバイアスマグネット１３ｂ〜１５ｂを検出する磁気抵抗素子１３ａ〜１３ｃとを備えた回転検出センサ１において、磁路変更片６ａ〜６ｃ，１８ａ〜１８ｃの回転方向側部に、切欠部１６，２４（エッジ切欠部）を形成した。
【００４５】
この結果、切欠部１６，２４によって、図９に示すようにセンサ出力中心Ａとなるように検出ポイントＰが設定され、種々の要因による出力変化、オフセット変化に対して安定したデューティ出力が得られる。
【００４６】
又、切欠部１６，２４を設けるだけで、検出ポイントＰをセンサ出力中心Ａに設定できるため、磁気検知体１３〜１５を移動調整して、検出ポイントＰをセンサ出力中心Ａに設定する場合と異なり、その調整は行いやすいものとなる。すなわち、磁気検知体１３〜１５を移動調整する場合、磁気検知部３の製造時において、その調整を行うことになるため、大変面倒なものとなる。
【００４７】
それに対して、本実施形態では、磁気検知体１３〜１５の移動調整を行う必要がなく、同一規格で配置した磁気検知体１３〜１５を備えた磁気検知部３に対して予め切欠量が設定された切欠部１６，２４を有する磁路変更片６ａ〜６ｃ，１８ａ〜１８ｃを含む回転板２を所定位置に配置するだけで対応することができる。
【００４８】
（２）本実施形態では、第１〜第３磁気抵抗素子１３ａ〜１５ａと第１〜第３バイアスマグネット１３ｂ〜１５ｂからなる検知部本体１０を磁路変更片６ａ〜６ｃと磁路変更片１８ａ〜１８ｃとの間に位置する空間内に配設した。
【００４９】
従って、第１〜第３バイアスマグネット１３ｂ〜１５ｂが出す磁束に悪影響を与える外側からのノイズをその磁路変更片６ａ〜６ｃ，１８ａ〜１８ｃにより低減させることができる。さらに、第１〜第３磁気抵抗素子１３ａ〜１５ａは、その外側方を通過する磁路変更片６ａ〜６ｃを正確に検知することができる。
【００５０】
（３）本実施形態では、外部からのノイズを低減させる磁路変更片６ａ〜６ｃ，１８ａ〜１８ｃは、回転板２と一体に形成されているため、部品点数の増加はなく、組み付け工数も増加することはない。
【００５１】
（４）さらに、本実施形態では検知部本体１０を磁路変更片６ａ〜６ｃと磁路変更片１８ａ〜１８ｃとの間に位置する空間内に配設したので、回転位置センサが大型化することはない。
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態を図１０〜図１３に従って説明する。
【００５２】
尚、説明の便宜上、第１実施形態と共通の部材について符号を同じにしてその詳細な説明は省略する。図１０及び図１１に示すように、回転位置センサ１を構成する磁気検知部材２０には３個の第１〜第３の磁気検知体２１、２２、２３が樹脂モールド材１２にて封止され、前記支持アーム１１の先端部に固設されている。
【００５３】
第１〜３磁気検知体２１〜２３は、それぞれ第１〜第３磁気抵抗素子２１ａ〜２３ａと第１〜第３バイアスマグネット２１ｂ〜２３ｂとから構成されている。第１〜第３磁気抵抗素子２１ａ〜２３ａは、回転板２の磁路変更片６ａ〜６ｃの外側に位置するように配置されている。又、対応する第１〜第３バイアスマグネット２１ｂ〜２３ｂは、軸心Ｏ側がＳ極で外側がＮ極となるように、回転板２の磁路変更片６ａ〜６ｃの内側に位置するように配置されている。なお、第１〜第３バイアスマグネット２１ｂ〜２３ｂを、軸心Ｏ側がＮ極で外側がＳ極となるように配置しても良い。
【００５４】
従って、第１〜第３磁気抵抗素子２１ａ〜２３ａと第１〜第３バイアスマグネット２１ｂ〜２３ｂとの間を前記回転板２の磁路変更片６ａ〜６ｃが通過する。第１バイアスマグネット２１ｂは、第１磁気抵抗素子２１ａに対して軸心Ｏ側で且つ図１０において時計回り方向にオフセットさせて配置されている。そして、第１バイアスマグネット２１ｂはその磁束の向きが、第１磁気抵抗素子２１ａの面上を前記軸心Ｏを中心とする略半径方向に対して略４５度の向きになるように相対配置されている。
【００５５】
第１磁気抵抗素子２１ａは、図１２に示すような２個の磁束の向きによってその抵抗値が変化する抵抗体ＲＡ、ＲＢとから構成されている。本実施形態では、図１２（ａ）に示すように第１磁気抵抗素子２１ａは、磁束の向きが略半径方向に対し略４５度の向きで同素子２１ａ上を通過しているとき、検出電圧Ｖｏｕｔが図１３に示すように最も高い電位（＝Ｖ；Ｈレベル）となり、図１２（ｂ）に示すように磁束が通過していない時、検出電圧Ｖｏｕｔが図１３に示すように最も低い電位（＝Ｖ／２；Ｌレベル）となるように配置される。
【００５６】
図１０において、第２磁気抵抗素子２２ａと第２バイアスマグネット２２ｂは、それぞれ前記第１磁気抵抗素子２１ａと第１バイアスマグネット２１ｂに対して、前記軸心Ｏを中心に時計回り方向に４０度の角度をおいた位置に配設される。
【００５７】
第２磁気抵抗素子２２ａは、前記第１磁気抵抗素子２１ａと同様に、図１２に示すような２個の磁束の向きによってその抵抗値が変化する抵抗体ＲＡ、ＲＢとから構成されている。本実施形態では、図１２（ａ）に示すように第２磁気抗素子２２ａは磁束の向きが略半径方向に対し略４５度の向きで同素子２２ａ上を通過しているとき、検出電圧Ｖｏｕｔが図１３に示すように最も高い電位（＝Ｖ；Ｈレベル）となり、図１２（ｂ）に示すように磁束が通過していない時、検出電圧Ｖｏｕｔが図１３に示すように最も低い電位（＝Ｖ／２；Ｌレベル）となるように配置される。
【００５８】
図１０において、第３磁気抵抗素子２３ａと第２バイアスマグネット２３ｂは、それぞれ前記第１磁気抵抗素子２１ａと第１バイアスマグネット２１ｂに対して、前記軸心Ｏを中心に反時計回り方向に４０度の角度をおいた位置に配設される。第３磁気抵抗素子２３ａは、前記第１磁気抵抗素子２１ａと同様に、図１２に示すような２個の磁束の向きによってその抵抗値が変化する抵抗体ＲＡ、ＲＢとから構成されている。本実施形態では、図１２（ａ）に示すように第３磁気抵抗素子２３ａは、磁束の向きが略半径方向に対し略４５度の向きで同素子２３ａ上を通過しているとき、検出電圧Ｖｏｕｔが図１３に示すように最も高い電位（＝Ｖ；Ｈレベル）となり、図１２（ｂ）に示すように磁束が通過していない時、検出電圧Ｖｏｕｔが図１３に示すように最も低い電位（＝Ｖ／２；Ｌレベル）となるように配置される。
【００５９】
そして、第１〜第３バイアスマグネット２１ｂ〜２３ｂと磁路変更片６ａ〜６ｃとの相対位置関係において、第１〜第３バイアスマグネット２１ｂ〜２３ｂが、図１０に示す第３バイアスマグネット２３ｂの位置にあるとき、即ち、Ｎ極の外側方に磁路変更片６ａ〜６ｃが間に介在されている場合には、それら磁束は磁路変更片６ａ〜６ｃにシールドされて、対応する第１〜第３磁気抵抗素子２１ａ〜２３ａに到達しない。つまり、磁路変更片６ａ〜６ｃは磁路遮蔽片となる。
【００６０】
従って、この場合には、第１〜第３磁気抵抗素子２１ａ〜２３ａはＬレベルの検出電圧Ｖｏｕｔを出力する。
又、第１〜第３バイアスマグネット２１ｂ〜２３ｂと磁路変更片６ａ〜６ｃとの相対位置関係において、第１〜第３バイアスマグネット２１ｂ〜２３ｂが、図１０に示す第２バイアスマグネット２２ｂの位置にあるとき、即ち、Ｎ極の外側方に磁路変更片６ａ〜６ｃがない場合には、対応する第１〜第３バイアスマグネット２１ｂ〜２３ｂの磁束は略半径方向に対して略４５度の向きで対応する第１〜第３磁気抵抗素子２１ａ〜２３ａ上を通過する。これは、磁束を遮蔽する磁路変更片６ａ〜６ｃがないからである。
【００６１】
従って、この場合には、第１〜第３磁気抵抗素子２１ａ〜２３ａはＨレベルの検出電圧Ｖｏｕｔを出力する。
さらに、第１〜第３バイアスマグネット２１ｂ〜２３ｂと磁路変更片６ａ〜６ｃとの相対位置関係において、第１〜第３バイアスマグネット２１ｂ〜２３ｂが、図１０に示す第１バイアスマグネット２１ｂの位置にあって、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、対応する第１〜第３磁気抵抗素子２１ａ〜２３ａ上を通過する磁束は消失する。
【００６２】
従って、この場合には、第１〜第３磁気抵抗素子２１ａ〜２３ａはＨレベルからＬレベルに立ち下がる検出電圧Ｖｏｕｔを出力する。
さらに、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、対応する素子２１ａ〜２３ａ上を通過する磁束が発生する。それら磁束の向きは略半径方向から略４５度の向きとなる。従って、この場合には、第１〜第３磁気抵抗素子２１ａ〜２３ａはＬレベルからＨレベルに立ち上がる検出電圧Ｖｏｕｔを出力する。
【００６３】
第１〜第３磁気抵抗素子２１ａ〜２３ａの検出電圧Ｖｏｕｔは、それぞれ図示しない公知のコンパレータに出力され、予め定められた基準電圧と比較される。そして、このコンパレータによって、検出電圧Ｖｏｕｔは基準電圧以上の時Ｈレベル、基準電圧未満の時Ｌレベルとなる立ち上がり及び立ち下がりが急峻となる検出信号に波形成形される。
【００６４】
前記各コンパレータに用いられる基準電圧は、それぞれ第１〜第３の磁気検知体２１〜２３が図１０に示す第１の磁気検知体２１の位置にある時に、第１〜第３磁気抵抗素子２１ａ〜２３ａから出力されている検出電圧Ｖｏｕｔのレベルを基準電圧としている。
【００６５】
本実施形態での検出ポイントＰは、磁路変更片６ａ〜６ｃの回転方向側の端部であって、第１〜第３バイアスマグネット２１ｂ〜２３ｂと磁路変更片６ａ〜６ｃとの相対位置関係において、第１〜第３バイアスマグネット２１ｂ〜２３ｂが、図１０に示す第１バイアスマネット２１ｂの位置にあって、磁路変更片６ａ〜６ｃがない位置から磁路変更片６ａ〜６ｃの端を通過する時の位置をいう。
【００６６】
そして、この実施形態では、予め磁路変更片６ａ〜６ｃの回転方向のエッジ部分の前後で磁界の乱れ等によるセンサ出力波形を測定し、そのセンサ出力波形の中心Ａに前記検出ポイントＰが位置するように、磁路変更片６ａ〜６ｃの切欠部１６の切欠量が決められて切欠形成されている。
【００６７】
なお、本実施形態では、第１実施形態のボス部１７、及び磁路変更片６ａ〜６ｃ，１８ａ〜１８ｃは省略されている。
次に、上記のように構成した回転位置センサの特徴について説明する。
【００６８】
（１）本実施形態では、本実施形態では、回転板２の回転面の最外周及び内周側において周方向に所定の間隔角度（６０°）に磁路変更片６ａ〜６ｃを立設し、回転板２に対して所定の向きに配設されたバイアスマグネット１３ｂ〜１５ｂとバイアスマグネット１３ｂ〜１５ｂを検出する磁気抵抗素子１３ａ〜１３ｃとを備えた回転検出センサ１において、磁路変更片６ａ〜６ｃの回転方向側部に、切欠部１６（エッジ切欠部）を形成した。
【００６９】
この結果、切欠部１６，２４によって、センサ出力中心Ａとなるように検出ポイントＰが設定され、種々の要因による出力変化、オフセット変化に対して安定したデューティ出力が得られる。
【００７０】
又、切欠部１６を設けるだけで、検出ポイントＰをセンサ出力中心Ａに設定できるため、磁気検知体１３〜１５を移動調整して、検出ポイントＰをセンサ出力中心Ａに設定する場合と異なり、その調整は行いやすいものとなる。すなわち、第１実施形態の（１）で述べた理由により、本実施形態においても、磁気検知体１３〜１５の移動調整を行う必要がなく、同一規格で配置した磁気検知体１３〜１５を備えた磁気検知部３に対して予め切欠量が設定された切欠部１６を有する磁路変更片６ａ〜６ｃを含む回転板２を所定位置に配置するだけで対応することができる。
【００７１】
（２）本実施形態では、磁気検知部材２０を構成する第１〜第３磁気抵抗素子２１ａ〜２３ａと第１〜第３バイアスマグネット２１ｂ〜２３ｂのうち、第１〜第３バイアスマグネット２１ｂ〜２３ｂを磁路変更片６ａ〜６ｃの内側に配設した。
【００７２】
従って、第１〜第３バイアスマグネット２１ｂ〜２３ｂが出す磁束に悪影響を与える外側からノイズをその磁路変更片６ａ〜６ｃにより低減させることができる。さらに、第１〜第３磁気抵抗素子２１ａ〜２３ａは、その外側方を通過する磁路変更片６ａ〜６ｃを正確に検知することができる。
【００７３】
（３）本実施形態においても、第１実施形態と同様に、外部からのノイズを低減させる磁路変更片６ａ〜６ｃは、回転板２と一体に形成されているため、部品点数の増加はなく、組み付け工数も増加することはない。
【００７４】
（４）さらに、本実施形態では磁気検知部材２０の第１〜第２バイアスマグネット２１ａ〜２３ａを磁路変更片６ａ〜６ｃの内側に配設したので、回転位置センサが大型化することはない。
【００７５】
尚、実施形態は上記に各実施形態に限定されるものではなく、次のように変更してもよい。
○ 第１実施形態の磁路変更片１８ａ〜１８ｃを図１４に示すように省略すること。
【００７６】
○ 前記各実施形態では、磁路変更片６ａ，６ｂ，６ｃは、一端から他端までが軸心Ｏからみて６０度の角度をなすようにし、すなわち、６０度間隔とし、各磁気検知体１３，１４，１５を軸心Ｏからみて４０度間隔とした。この代わりに、磁路変更片を３０度間隔とし、各磁気検知体１３，１４，１５の間隔を２０度間隔としてもよい。こうすると、各実施形態よりも細かい角度が検出できる。
【００７７】
○ 前記第２実施形態においては、第１〜第３磁気抵抗素子２１ａ〜２３ａを磁路変更片６ａ〜６ｃの外側に、第１〜第３バイアスマグネット２１ｂ〜２３ｂを磁路変更片６ａ〜６ｃの内側に位置するように配置した。これをバイアスマグネット２１ｂ〜２３ｂを磁路変更片６ａ〜６ｃの外側に、第１〜第３磁気抵抗素子２１ａ〜２３ａを磁路変更片６ａ〜６ｃの内側に配置してもよい。
【００７８】
この場合にも、前記第２実施形態で述べた作用効果を得ることができる。
○ 図１５に示すように磁路変更片６ａ〜６ｃ，１８ａ〜１８ｃの切欠部１６，２４を第１実施形態及び第２実施形態と異なり、斜状に切欠形成するのではなく、Ｒをもって円弧状に切欠形成すること。なお、図１５〜図１８においては、矢印方向が回転板の回転方向を示している。
【００７９】
○ 図１６に示すように、磁路変更片６ａ〜６ｃ，１８ａ〜１８ｃの回転方向及び反回転方向側の側部に切欠部１６，２４を段部状に形成すること。
従って、ここでの検出ポイントＰとは、第１実施形態、第２実施形態で説明した検出ポイントＰとともに、さらに以下の検出ポイントも含む。
【００８０】
すなわち、第１実施形態では、磁路変更片６ａ〜６ｃ，１８ａ〜１８ｃの反回転方向側の端部であって、第１〜第３バイアスマグネット１３ｂ〜１５ｂと磁路変更片６ａ〜６ｃ，１８ａ〜１８ｃとの相対位置関係において、第１〜第３バイアスマグネット１３ｂ〜１５ｂが、図２に示す第３バイアスマネット１５ｂの位置にあって、磁路変更片６ａ〜６ｃ，１８ａ〜１８ｃがある位置から磁路変更片６ａ〜６ｃ，１８ａ〜１８ｃの端を通過する時の位置をいう。
【００８１】
又、第２実施形態では、磁路変更片６ａ〜６ｃの反回転方向側の端部であって、第１〜第３バイアスマグネット２１ｂ〜２３ｂと磁路変更片６ａ〜６ｃとの相対位置関係において、第１〜第３バイアスマグネット２１ｂ〜２３ｂが、図１０に示す第３バイアスマネット２３ｂの位置にあって、磁路変更片６ａ〜６ｃがある位置から磁路変更片６ａ〜６ｃの端を通過する時の位置をいう。
【００８２】
○ 図１６図に示した段状の切欠部１６，２４の代わりに、Ｒ状の切欠部１６，２４を形成すること。
○ 第１実施形態及び第２実施形態では、磁路変更片６ａ〜６ｃ，１８ａ〜１８ｃの回転方向側の側端部先端に切欠部１６，２４を設けたが、反回転方向側の側端部先端のみに切欠部を設けてもよい。
【００８３】
○ 第１〜第３磁気抵抗素子１３ａ〜１５ａ，２１ａ〜２３ａについて、検出電圧ＶｏｕｔがＨレベルのとき、抵抗体ＲＡの抵抗値が最小となり、抵抗体ＲＢの抵抗値が最大となり、反対に、検出電圧ＶｏｕｔがＬレベルのとき、抵抗体ＲＡの抵抗値が最大となり、抵抗体ＲＢの抵抗値が最小となるように、第１〜第３磁気抵抗素子１３ａ〜１５ａ，２１ａ〜２３ａを配置するようにしてもよい。
【００８４】
この場合、検出電圧ＶｏｕｔのＨレベルとＬレベルの振幅値が最大となり、感度の高い検出電圧Ｖｏｕｔを得ることができる。
○ なお、本発明と異なり、磁路変更片６ａ〜６ｃ，１８ａ〜１８ｃに切欠部１６，２４を設ける代わりに、磁路変更片６ａ〜６ｃ，１８ａ〜１８ｃを等間隔に配置するかわりに、センサ出力波形中心のところに検出したいポイントが位置するように下記のように補正することも可能である。
【００８５】
すなわち、図１８に示すように、磁路変更片６ａ〜６ｃ，１８ａ〜１８ｃを一定間隔（一定角度）ではなく、その離間ピッチを異ならせて配置したり、或いは、磁気検知体１３〜１５、２１〜２３の離間ピッチを異ならせて配置すること。又は、磁路変更片６ａ〜６ｃ，１８ａ〜１８ｃを第１実施形態とは異なり、６０°間隔ではなく、５０数度間隔というように一定間隔（一定角度）とすること。
【００８６】
しかしながら、切欠部１６，２４を形成する場合に比較して、その調整は難しいものとなる。
次に、上記した実施の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、それらの効果とともに以下に記載する。
【００８７】
（１）請求項２に記載の回転検出センサにおいて、前記回転板の中心部には、磁路形成凸部を磁路形成片と同方向に形成した回転検出センサ。
この場合、上記第１実施形態（１）〜（４）に示す同じ効果を奏する。
【００８８】
（２）請求項２に記載の回転検出センサにおいて、前記回転板の中心部には、回転板の外周側に設けた磁路形成片と対応するように磁路形成片を形成した回転検出センサ。
【００８９】
こうすることにより、回転検出センサの感度を向上することができる。
【００９０】
【発明の効果】
請求項１〜３に記載の発明によれば、調整抵抗や、ソフト的な手法によらず、簡単な構成で、センサ出力中心に検出したいポイントをもってくることができ、精度の高い回転検出を行うことができる。
【００９１】
請求項２及び請求項３に記載の発明によれば、磁路形成片より外側から内側に対して磁束に悪影響を与えるノイズは、該磁路変更片にて低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態の回転位置センサの要部分解斜視図。
【図２】同じく回転板と磁気検知部材の配置関係を示す平面図。
【図３】同じく回転位置センサの要部断面図。
【図４】同じく磁路変更片がない場合の磁束のかかり方を示す磁気検知体の要部斜視図。
【図５】同じく磁路変更片がある場合の磁束のかかり方を示す磁気検知体の要部斜視図。
【図６】磁気抵抗素子への磁束のかかり方を説明するための説明図であって、（ａ）は磁路変更片がない場合の磁束のかかり方を示し、（ｂ）は磁路変更片がある場合の磁束のかかり方を示す。
【図７】（ａ）及び（ｂ）は磁気抵抗素子の等価回路図。
【図８】（ａ）及び（ｂ）は信号出力を示す説明図。
【図９】センサ出力と信号出力を示す説明図。
【図１０】第２実施形態を説明するための回転板と磁気検知部材の配置関係を示す平面図。
【図１１】同じく回転位置センサの要部断面図。
【図１２】（ａ）及び（ｂ）は磁気抵抗素子の等価回路図。
【図１３】第２実施形態における信号出力を示す電気特性図。
【図１４】他の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１５】他の実施形態の磁路変更片の要部正面図。
【図１６】同じく他の実施形態の磁路変更片の要部正面図。
【図１７】同じく他の実施形態の磁路変更片の要部正面図。
【図１８】検出ポイントを調整するための磁路変更片の間隔を表す説明図。
【符号の説明】
１…回転位置センサ、２…回転板、３…磁気検知部材、
４…回転体としてのステアリングシャフト、６ａ，６ｂ，６ｃ…磁路変更片、
７ａ，７ｂ，７ｃ…空間、８…磁路形成凸部、９…貫通孔、
１０…検知部本体、１１…支持アーム、１２…樹脂モールド材、
１３，２１…第１の磁気検知体，１４，２２…第２の磁気検知体，
１５，２３…第３の磁気検知体、１３ａ，２１ａ…第１磁気抵抗素子、
１３ｂ，２１ｂ…第１バイアスマグネット、
１４ａ，２２ａ…第２磁気抵抗素子、
１４ｂ，２２ｂ…第２バイアスマグネット、
１５ａ，２３ａ…第３磁気抵抗素子、
１５ｂ，２３ｂ…第３バイアスマグネット、
１６，２４…切欠部（エッジ切欠部）、
Ｖｏｕｔ…検出電圧、ＲＡ，ＲＢ…抵抗体。

Claims (3)

1. 回転面の周方向に所定の間隔に磁路変更片（６ａ〜６ｃ，１８ａ〜１８ｃ）を立設した回転板（２）と、
   前記回転板（２）に対して所定の向きに配設された磁石と該磁石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（６ａ〜６ｃ，１８ａ〜１８ｃ）の回転方向側部及び反回転方向側部の少なくとも一方には、エッジ切欠部が形成されていることを特徴とする回転検出センサ。
2. 請求項１に記載の回転検出センサにおいて、
   前記回転板（２）に形成した磁路変更片（６ａ〜６ｃ，１８ａ〜１８ｃ）は、磁路形成片であり、
   前記磁気検知部材（３）の前記磁気検知素子は磁束の向きによってその出力信号のレベルが変化する磁気抵抗素子であって、前記磁石とともに前記磁路変更片（６ａ〜６ｃ，１８ａ〜１８ｃ）より内側に配設したものである回転検出センサ。
3. 請求項１に記載の回転検出センサにおいて、
   前記回転板（２）に形成した磁路変更片（６ａ〜６ｃ）は、磁路遮蔽片であり、
   前記磁気検知部材（３）を構成する前記磁気検知素子及び前記磁石のいずれか一方を前記磁路変更片（６ａ〜６ｃ）より内側に配置し、他方を前記磁路変更片（６ａ〜６ｃ）より外側に配設したものである回転検出センサ。

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