JPH0320779Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は回転検出器に係り、特に磁気抵抗効果
を有する強磁性体にて所定形状のコイルパターン
を形成した回転検出部を有する回転検出器に関す
る。

（従来の技術） 従来の、磁気抵抗効果を有する強磁性体を用い
た回転検出器としては、一個の強磁性体により回
転検出を行なう点検出方式があつた。これは被回
転検出体の回転軸に一定の着磁ピツチで多磁極に
着磁されている回転磁石を設け、この回転磁石と
近接離間した適宜な位置に固定された一個の強磁
性体で回転磁石の回転に伴う磁界の変化を検出す
ることにより回転検出を行なうものであつた。

また、他の従来の、磁気抵抗効果を有する強磁
性体を用いた回転検出器としては、本出願人が先
に提案したものがあり、これは回転磁石の着磁ピ
ツチと等しいピツチをもつ連続的なコイルパター
ンを磁気抵抗効果を有する強磁性体で形成し、こ
のコイルパターンで回転磁石の回転に伴う磁界の
変化を積算することにより回転検出を行なう全周
積分方式であつた。

（「回転検出器」特願昭59−14922号）。

第４図はこの方式の回転検出器を示す分解斜視
図、第５図は第４図に示す回転検出器の回転磁石
の着磁パターンおよびコイルパターンの配置を説
明するための説明図、第６図は第４図に示す回転
検出器の回転検出信号を示す波形図である。

この方式の回転検出器は、第４図に示すよう
に、被回転検出体の回転軸１の下部に回転磁石２
が取付けられている。回転磁石２は、軸方向に着
磁されかつ一定の着磁ピツチでＮ、Ｓが交互に多
磁極で着磁されている。従つて回転磁石２の下面
においては、扇形状の磁極が交互に並びその磁極
境界６は放射状である。４Ａは回転検出部で、コ
イル３を一定形状にて基板４Ｂ上に被着させてあ
り、回転磁石２は回転検出部４Ａとの中心と同軸
上に近接離間して回転する。コイル３は磁気抵抗
効果を有する例えばパーマロイ又はニツケルコバ
ルト等の強磁性材よりなり、エポキシ樹脂、ベー
クライト等の基板４Ｂ上に形成され、その両端部
が端子５となつている。

コイル３は回転磁石２の放射状磁極境界６に平
行な放射状の平行部分７を有しており、平行部分
７は回転磁石２の一定着磁ピツチと同一ピツチに
て設けられており、かつその間を円弧状部分によ
り結ばれ全体的に連続したコイルパターンとされ
ている。コイル３は磁気抵抗効果を有する強磁性
材よりなり、印加される磁界に対応した磁気抵抗
効果に応じて端子５より回転検出信号が得られ
る。コイル３は例えばエポキシ樹脂又はベークラ
イト等の材質よりなる基板４Ｂ上に無電解メツ
キ、スパツタリング又は真空蒸着等の方法により
上記パターンで被着され、基板４Ｂ上におけるコ
イル３の強磁性体の厚さは例えば500Å〜1μｍの
範囲内の値に選定される。

回転磁石２の着磁パターンは、第５図Ａに示す
ように、各磁極境界６を介し同一の着磁ピツチλ
でＮ極、Ｓ極が交互に配列されており、また、コ
イル３は、同図Ｂに示すように、１本の導線を矩
形状に形成したものである。

コイル３は上記のように構成したことにより、
この端子５からは、回転磁石２の回転に伴う磁界
の変化によりコイル３の各平行部分７に生じる電
圧および強磁性体の磁気抵抗変化に対応した電圧
を積算した値に応じた回転検出信号が出力される
ため、この回転検出信号の周波数をカウントし
て、被回転体の回転検出をしていた。

（考案が解決しようとする問題点） 上記した点検出方式の回転検出器においては、
一個の磁気抵抗効果を有する強磁性体により回転
検出を行なうため、検出精度が低く、被回転検出
体の軸の偏心やロータの振動による回転検出信号
の変動を平均化する働きが生じない欠点があり、
また、この強磁性体の取付け誤差、被回転検出体
の着磁誤差により回転検出を正確に行なえない欠
点があつた。

また、上記した全周積分方式の回転検出器にお
いては、第６図に示すように、回転磁石２の回転
に伴う磁界の変化によりコイル３の各平行部分７
に生じる強磁性体の磁気抵抗変化の値を積算した
値に対応した電圧値（同図Ａに示す波形）と、各
平行部分７に誘起される電圧の値を積算した値
（同図Ｂに示す波形）との加算値に応じた回転検
出信号に基づいて被回転体の回転検出をするもの
であるから、被回転体の回転数が大である場合に
は、上記の電圧の値を積算した値が大レベルとな
るため、同図Ｃに示すように、回転検出信号は歪
んでしまい、従つて、被回転体の回転検出が正確
にできないという欠点があつた。

そこで本考案は、回転磁石の着磁ピツチの2n
倍（ただし、ｎ＝１，２，３，…）のピツチを持
ち、かつ、磁気抵抗効果を有する強磁性体で連続
的に形成したコイルパターンを有する回転検出部
を設けることにより、上記欠点を除去した回転検
出器を提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 本考案は、一定の着磁ピツチで多磁極に着磁さ
れており回転軸１に取付けられた回転磁石２と、
磁気抵抗効果を有する強磁性体によりなり前記回
転磁石２の着磁ピツチの2n倍（ｎ＝１，２，３，
…）のピツチで平行部分１２を設けたコイルパタ
ーンを有する回転検出部８とより構成したもので
あり、以下図面とともにその一実施例について説
明する。

（実施例） 第１図は本考案になる回転検出器の一実施例を
示す分解斜視図、第２図は第１図に示す回転検出
器の回転磁石の着磁パターンおよびコイルパター
ンの配置を説明するための説明図、第３図は第１
図に示す回転検出器の回転検出信号を示す波形図
である。

なお、上記したものと同一構成部分には同一符
号を付し、その説明を省略する。

第１図中、回転磁石２は軸方向に着磁され、か
つ一定の着磁ピツチでＮ、Ｓが交互に磁極境界６
を介して多磁極で着磁されている。８は回転検出
部で、コイル９を一定形状（第２図Ｂに示すよう
に、１本の導線を矩形状に形成したもの）にて基
板１０上に被着させてあり、回転磁石２は回転検
出部８の中心と同軸上に近接離間して回転する。

コイル９は磁気抵抗効果を有する強磁性体（強
磁性体磁気抵抗素子（MR素子）、例えばパーマ
ロイ又はニツケルコバルト等の強磁性材）よりな
り、また、強磁性体の磁気抵抗変化特性は磁界の
変化に高感度に追従して変化し、磁界の強さに応
じて高感度にその抵抗値が変化する。

コイル９はエポキシ樹脂、ベークライト等の基
板１０上に無電解メツキ、スパツタリング又は真
空蒸着等の方法により被着され、基板１０上にお
けるコイル９の強磁性体の厚さは例えば500Å〜
1μｍの範囲内の値に選定される。

なお、コイル９は回転磁石２の全周に対応する
部分にわたり被着するものに限らず、回転検出に
足る範囲において部分的（例えば半周）に連続し
て形成させても良い。

コイル９は回転磁石２の磁極境界６に平行な放
射状の平行部分１２を有しており、平行部分１２
は回転磁石２の一定の着磁ピツチλの２倍のピツ
チ2λにて設けられており、かつ、その間を円弧
状部分により結ばれ全体的に連続したコイルパタ
ーンとされている。

コイル９の各平行部分１２のピツチは、 2n・λ ただし、ｎ＝１，２，３，…．、 λ；回転磁石２の着磁ピツチ、 である。

そして、コイル９の端子１１からは、回転磁石
２の回転数に伴う磁界の変化によりコイル９の各
平行部分１２に生じる強磁性体の磁気抵抗変化の
値を積算した値に対応した回転検出信号が出力さ
れる。

さて、上記した構成になる本考案の回転検出器
の検出動作は次のようにして行なわれる。

回転検出部８上で回転磁石２が回転すると、回
転磁石２の一定着磁ピツチの２倍のピツチに設け
てある各平行部分１２は同じ磁界の変化を受けそ
こには電圧が発生すると共に、強磁性体の磁気抵
抗変化が起こる。

しかし、第２図Ｂに示すように、磁界の変化に
より各平行部分１２に誘起される電圧は一方向
（例えばＡ方向）にしか発生しないため、この電
圧の値を積算するとゼロとなるから、各平行部分
１２に生ずる強磁性体の磁気抵抗変化の値を積算
した値に対応した電圧値（第３図Ａに示す波形）
に対応した信号が回転検出信号（第３図Ｂに示す
波形）として、コイル９の端子１１から出力され
る。このため、この回転検出信号は各平行部分１
２に誘起される電圧によつて歪むことがない。

なお、第４図に示した全周積分方式の従来の回
転検出器においては、各平行部分７に誘起される
電圧は二方向（第５図Ｂに示すように、Ａ，Ｂ方
向）に発生するから、この電圧を積算するとゼロ
とはならず、この電圧を積算した値と強磁性体の
磁気抵抗変化を積算した値に対応した電圧とを加
算した値に対応した信号が回転検出信号となつて
いたため、第６図Ｃに示すように、回転検出信号
は歪んでしまうものであつた。

上記したように、コイル９の端子１１から出力
する上記の回転検出信号は、被回転体の回転磁石
２の回転による磁界の変化によつて高感度に追従
して変化する信号であるから、この回転検出信号
の周波数をカウントすることにより被回転体の回
転数をきわめて正確に検出でき、また、被回転体
の回転数が大である場合であつても、従来のもの
のように、回転検出信号が歪んでしまうことがな
く、従つて、被回転体の回転数の大小に関係なく
被回転体の回転数をきわめて正確に検出できる。

（考案の効果） 本考案になる回転検出器は、上記した如くの簡
単な構成により、被回転体の回転数の大小に関係
なく、その回転数をきわめて正確に検出できる特
長がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案になる回転検出器の一実施例を
示す分解斜視図、第２図は第１図に示す回転検出
器の回転磁石の着磁パターンおよびコイルパター
ンの配置を説明するための説明図、第３図は第１
図に示す回転検出器の回転検出信号を示す波形
図、第４図は全周積分方式の従来の回転検出器を
示す分解斜視図、第５図は第４図に示す回転検出
器の回転磁石の着磁パターンおよびコイルパター
ンの配置を説明するための説明図、第６図は第４
図に示す回転検出器の回転検出信号を示す波形図
である。 １……回転軸、２……回転磁石、６……磁極境
界、８……回転検出部、９……コイル、１２……
平行部分、λ……着磁ピツチ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 一定の着磁ピツチで多磁極に着磁されており回
   転軸に取付けられた回転磁石と、磁気抵抗効果を
   有する強磁性体よりなり前記回転磁石の着磁ピツ
   チの2n倍（ｎ＝１，２，３，…）のピツチで平
   行部分を設けたコイルパターンを有する回転検出
   部とからなる回転検出器。