JPH02198321A - 回転位置検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、回転運動する物体の回転角や回転速度の検出
等に使用される、磁気抵抗効果を有する磁気抵抗素子（
以下ＭＲ素子と略す。）を使用した回転位置検出装置に
関するものである。

従来の技術 従来のこの種の回転位置検出装置は、第３図人。

Ｂに示すような構成であった。第３図人は平面図、第３
図Ｂは第３図人のＢ　−Ｂ線断面図である。

さて、従来の回転位置検出装置は、回転運動する歯車２
３の回転位置を検出するものであり、検出部３３は表面
に感磁部２６および端子部２７゜２８を形成した基板２
５とバイアス磁界を供給する役目をもつ永久磁石２４で
構成されている。

方、歯車２３は、検出部３３と対向する面に、磁性材よ
り成る多数の歯状の凹凸（以後、磁極歯と称す。）を含
んでいる。

今、感磁部２６が第３図人に示されるように端子部２７
．２８を通して外部の定電流源２９、固定抵抗器３０、
接地３２、出力端子３１に接続された状態で、歯車２３
が定速で回転すると、出力端子３１からは歯車２３の磁
極歯のきざみ周期と同じ周期の正弦波の様な出力が得ら
れることは一般に知られている。これは、永久磁石２４
の発生する磁界が、歯車２３の磁極歯の凹凸な形状に影
響を受け、周期的に曲げられ、検出部３３の感磁部２６
に対してその感磁方向（±Ｘ方向）の成分を発生するた
めであり、感磁部２６の抵抗値は、受けだ磁界強度に応
じて変化するため、出力端子３１には、周期的な正弦波
様の出力が現われる。

この周期的な正弦波様の出力を電気的な信号処理を行い
、歯車の回転位置検出を行うものであった。

発明が解決しようとする課題 このような従来の構成では、バイアス磁石２４から発生
する磁界は、歯車２３に均等にかかる。

そのために出力端子３１から得られる正弦波様の出力が
小さいという問題点があった。まだ、歯車２３の近傍に
磁性材が配置されるような構成（例えば、ステッピング
モータの固定子と回転子の構成）では、出力端子３１か
ら得られる正弦波様の出力は、さらに小さくなる。

本発明はこのような問題点を解決するもので、簡単な構
成及び簡単な調整方法で大きな正弦波様の出力が得られ
る高精度で応用範囲の広い回転位置検出装置を提供する
ことを目的とするものである。

課題を解決するための手段 このような問題点を解決するために本発明は、前記歯車
と磁気抵抗素子よりなる検出部を結ぶ線上又はその延長
線上に磁性材片を配置したものである。

作用 この構成により、バイアス磁石と磁極歯が与える磁極歯
近傍の周期的磁界変化は、磁性材片の近傍では磁性材片
に収束するようになる。このため磁性材片と磁極歯を結
ぶ線上又はその延長線上に磁気抵抗素子よりなる検出部
を配置することによシ、よシ大きな磁界変化を検出部に
与えることになる。したがって、それに応じて出力端子
により正弦波様のより大きな出力が容易に得られること
になる。

実施例 第１図は本発明の一実施例による回転位置検出装置の構
造図であり、第１図人は平面図、第１図Ｂは第１図人の
Ａ−Ａ線断面図である。第１図において、１は磁性材よ
り成る磁極歯を多数有する歯車、２は前記歯車１に周期
的な磁界の向きの変化を与える永久磁石で、歯車１の回
転軸と同一方向に着磁され、歯車１の回転軸上に配置さ
れている。４は歯車１の磁極歯の近傍の周期的な磁界の
向きの変化を検出する感磁部であり、基板３上に形成さ
れている。まだ、前記感磁部４ば、第１図人に示すよう
に端子部５ａ、５ｂを通して定電流源７、固定抵抗器８
、出力端子９、接地１ｏに接続されているものとする。

また、磁性材片６ば、前記基板３と接着されている。

このような構成とすることで、歯車１の回転軸に配置し
た永久磁石２によって歯車１の磁極歯の近傍に周期的な
磁界の向きを与え、この変化を磁性材片６の近傍に収束
させ、磁気抵抗効果を有する磁気抵抗素子からなる検出
部１１によって検知することにより出力端子９により大
きな正弦波様の出力が得られる。

第２図は本発明の他の実７１１例であって、第２図人は
平面図、第２図Ｂは正面図である。第２図において、１
２は磁性材より成る磁極歯を多数有する歯車、１３は歯
車１２に磁界を与える永久磁石で、歯車１２の回転軸と
同一方向に着磁され、歯車１２の回転軸上に配置されて
いる。１５は歯車１２の磁極歯の近傍の周期的な磁界の
向きの変化を検出する感磁部であり、基板１４上に形成
されている。また、前記感磁部１５は、第２図Ｂに示す
ように端子部１５Δ、１６’２Ｌを通して定電流源１８
、固定抵抗器１９、出力端子２０、接地２１に接続され
ているものとする。

また、磁性材片１７は、前記基板１４と接着されている
。

このような構成とすることで第１図に示しだ実施例と同
様に、永久磁石１３によって歯車１２の磁極歯の近傍に
周期的な磁界の変化を与え、この変化を磁性材片１７の
近傍に収束させ、磁気抵抗効果を有する磁気抵抗素子か
らなる検出部２２によって検知することにより、出力端
子２Ｑにより大きな正弦波様の出力が容易に得られる。

発明の効果 以上のように本発明では、磁性材より成る歯車の回転軸
と同一方向に着磁された永久磁石を歯車の回転軸上に配
置し、磁極歯近傍に磁極歯のきざみと同一周期の周期的
な磁界の変化を与え、この変化を磁性材片近傍に収束さ
せ、磁気抵抗効果を有する磁気抵抗素子で検出すること
で出力端子に正弦波様の大きな出力を容易に得られる。

この際、検出部には永久磁石を含まないので、歯車と検
出部の取付間隔や角度の調整が容易に行える。また、歯
車の周囲に磁性材を配置した場合でも、出力端子に安定
した正弦波様の出力を得られるという効果も奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図ム、Ｂは本発明の一実施例の回転位置検出装置の
要部の平面図及び断面図、第２図Ａ、Ｂは本発明の他の
実施例の回転位置検出装置の要部の平面図及び正面図、
第３図人、Ｂは従来の回転位置検出装置の要部の平面図
及び断面図である。 １．１２・・・・・・歯車、２，１３・・・・・・永久
磁石、３゜１４・・・・・基板、４．１６・・・・・感
磁部、５　ａ　、　５　ｂ＋１６＆、１６ｂ・・・・・
・端子部、７，１８・・・・・・定電流源、８．１９・
・・・・固定抵抗器、９，２０・・・・・・出力端子、
１０．２１・・・・・・接地、１１．２２・・・・・検
出部、６，１７・・・・・・磁性材片。 代理人の氏名　弁理士　粟　野　重　孝　ほか１名−１
： 第 図 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 磁性材より成り円周上に歯状の凹凸を有する回転歯車と
   、この回転歯車の歯状の凹凸を検出するための磁気抵抗
   効果を有する磁気抵抗素子と、前記回転歯車に磁界を与
   える永久磁石と、前記永久磁石からの磁界を収束させる
   ための磁性材片とを備え、前記回転歯車の回転軸方向と
   前記永久磁石の着磁方向を一致させて回転歯車の回転軸
   方向に配置し、前記回転歯車と前記磁気抵抗素子を結ぶ
   線上又はその延長線上に前記磁性材片を配置したことを
   特徴とする回転位置検出装置。