JPH0348720A - 回転検出装置 - Google Patents
回転検出装置Info
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- JPH0348720A JPH0348720A JP18579889A JP18579889A JPH0348720A JP H0348720 A JPH0348720 A JP H0348720A JP 18579889 A JP18579889 A JP 18579889A JP 18579889 A JP18579889 A JP 18579889A JP H0348720 A JPH0348720 A JP H0348720A
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Landscapes
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の目的〕
（産業上の利用分野）
本発明は回転体に固定されたロータによる磁気変動を検
出して、回転体の回転数を検知する磁気感応式の回転検
出装置に係わり、特に強磁性体により磁気抵抗素子を形
成させた回転検出装置に関するものである。
出して、回転体の回転数を検知する磁気感応式の回転検
出装置に係わり、特に強磁性体により磁気抵抗素子を形
成させた回転検出装置に関するものである。
（従来の技術）
本発明に係わる従来技術として特開昭６２−６６１１６
号公報に記載されたものがある。第７図、および第８図
を用いてこの従来技術について説明する。第７図におい
て、５０は平歯車で、この平歯車５０は磁性材料から形
成されている。この平歯車５０に対向して回転センサ５
１が配置され、この回転センサ５工には磁気バイアスを
与える永久磁石５２と、この永久磁石５２の着磁面に平
歯車５０に対向するように二対の検出部５３．５４が構
成されている。永久磁石５２から出力される磁束は検出
部５３．５４を透過して平歯車５０に到達する。
号公報に記載されたものがある。第７図、および第８図
を用いてこの従来技術について説明する。第７図におい
て、５０は平歯車で、この平歯車５０は磁性材料から形
成されている。この平歯車５０に対向して回転センサ５
１が配置され、この回転センサ５工には磁気バイアスを
与える永久磁石５２と、この永久磁石５２の着磁面に平
歯車５０に対向するように二対の検出部５３．５４が構
成されている。永久磁石５２から出力される磁束は検出
部５３．５４を透過して平歯車５０に到達する。
第８図に示したように検出部５３．５４はそれぞれ２個
の磁気抵抗素子５３Ａと５３Ｂ、５４Ａと５４Ｂから構
成され、各磁気抵抗素子の長手方向は平歯車５０の歯す
じ方向に平行に配設されている。永久磁石５２から出力
される磁束は検出部５３．５４の磁気抵抗素子５３Ａと
５３Ｂ、５４Ａと５４Ｂに対して垂直に透過する場合は
磁気抵抗素子の抵抗値を変化することはない。ところが
、磁束が検出部５３．５４に対して垂直でない場合、即
ち、磁気抵抗素子５３Ａと５３Ｂ、５４Ａと５４Ｂの配
設された平面内であり、かつ磁気抵抗素子５３Ａと５３
Ｂ、５４Ａと５４Ｂ内を流れる電流に対して垂直方向に
磁束の成分が存在する場合には、磁気抵抗素子５３Ａと
５３Ｂ、５４Ａと５４Ｂの抵抗値が下がる。そして、こ
の従来技術では、磁気抵抗素子５３Ａと５３Ｂ、５４Ａ
と５４Ｂの離間寸法ｌと、検出部５３．５４の離間寸法
ωを規定することによって、出力波形を正弦波に近似さ
せようとするものであった。
の磁気抵抗素子５３Ａと５３Ｂ、５４Ａと５４Ｂから構
成され、各磁気抵抗素子の長手方向は平歯車５０の歯す
じ方向に平行に配設されている。永久磁石５２から出力
される磁束は検出部５３．５４の磁気抵抗素子５３Ａと
５３Ｂ、５４Ａと５４Ｂに対して垂直に透過する場合は
磁気抵抗素子の抵抗値を変化することはない。ところが
、磁束が検出部５３．５４に対して垂直でない場合、即
ち、磁気抵抗素子５３Ａと５３Ｂ、５４Ａと５４Ｂの配
設された平面内であり、かつ磁気抵抗素子５３Ａと５３
Ｂ、５４Ａと５４Ｂ内を流れる電流に対して垂直方向に
磁束の成分が存在する場合には、磁気抵抗素子５３Ａと
５３Ｂ、５４Ａと５４Ｂの抵抗値が下がる。そして、こ
の従来技術では、磁気抵抗素子５３Ａと５３Ｂ、５４Ａ
と５４Ｂの離間寸法ｌと、検出部５３．５４の離間寸法
ωを規定することによって、出力波形を正弦波に近似さ
せようとするものであった。
（発明が解決しようとする課題）
しかし、前述した従来技術によると次のような問題点が
あった。磁気抵抗素子は歯車の回転に伴なって抵抗値が
変化してブリッジ回路に発生する出力電圧を変化させて
パルス信号を出力する。ところが、歯車と磁気抵抗素子
間の間隔を変化させた場合、あるいは磁気抵抗素子の下
部に配設される永久磁石の磁束の中心と磁気抵抗素子の
重心との位置が合致しない場合には磁気抵抗素子の抵抗
値が極大となる部分（第５図の原点）を通過しなく卒っ
てしまうため磁気抵抗素子を通過する歯車数の２倍に相
当するパルス信号が得られないという問題があった。
あった。磁気抵抗素子は歯車の回転に伴なって抵抗値が
変化してブリッジ回路に発生する出力電圧を変化させて
パルス信号を出力する。ところが、歯車と磁気抵抗素子
間の間隔を変化させた場合、あるいは磁気抵抗素子の下
部に配設される永久磁石の磁束の中心と磁気抵抗素子の
重心との位置が合致しない場合には磁気抵抗素子の抵抗
値が極大となる部分（第５図の原点）を通過しなく卒っ
てしまうため磁気抵抗素子を通過する歯車数の２倍に相
当するパルス信号が得られないという問題があった。
本発明が解決しようとする課題は、磁気抵抗素子と歯車
との距離がどのように設定されても磁気手拭素子を横切
る歯車の歯数と出力されるパルス信号が同一であるとい
う磁気抵抗素子とすることであり、また、磁気抵抗素子
の重心位置と磁石の磁束中心の各々の位置が合致しなく
とも歯車数に応じた出力パルスが出力できる回転検出装
置とすることでもある。
との距離がどのように設定されても磁気手拭素子を横切
る歯車の歯数と出力されるパルス信号が同一であるとい
う磁気抵抗素子とすることであり、また、磁気抵抗素子
の重心位置と磁石の磁束中心の各々の位置が合致しなく
とも歯車数に応じた出力パルスが出力できる回転検出装
置とすることでもある。
（課題を解決するための手段）
このような従来技術の問題点を解決するために講じた技
術的手段は、回転軸に固定されてこの回転軸と共に回転
するロータと、該ロータに対向して基板面上に対向して
形成された磁気抵抗素子から成る磁気感応部および前記
基板を介して前記ロータと対向して配設される磁石から
成る回転検出装置において、前記基板上に形成された一
対の磁気抵抗素子の磁気感応部を前記ロータの回転方向
の接線成分と鋭角を成すように形成した、ことである。
術的手段は、回転軸に固定されてこの回転軸と共に回転
するロータと、該ロータに対向して基板面上に対向して
形成された磁気抵抗素子から成る磁気感応部および前記
基板を介して前記ロータと対向して配設される磁石から
成る回転検出装置において、前記基板上に形成された一
対の磁気抵抗素子の磁気感応部を前記ロータの回転方向
の接線成分と鋭角を成すように形成した、ことである。
（作用）
出力パルスの出力数を歯車の通過数に応じた出力数とす
ることができる。すなわち、回転体の回転数を精度良（
検出することができるようになった。
ることができる。すなわち、回転体の回転数を精度良（
検出することができるようになった。
（実施例）
以下、本発明の技術的手段を講じた一実施例について図
面を参照して説明する。
面を参照して説明する。
本発明による回転検出装置ｌとロータ２の位置関係を第
１図に示した。ロータ２は磁性体材料から形成され、ロ
ータ２の外周縁部にはギア２′が形成されている。ロー
タ２は回転軸３と一体的に回動可能となるように、両者
はスプライン結合等の結合手段によって結合されている
。このロータ２に対向する位置には回転検出装置１が配
設されている。この回転検出装置ｌは磁束源となる磁石
４と後述する磁気抵抗素子７Ａ、７Ｂから基本的に構成
されている。磁石４はロータ２と対面する側がＮ極とな
っている。本実施例ではＮ極側に回転検出装置１を配設
したが、ロータ２と対向する側をＳ極とすることもでき
る。磁石４のＮ極面上には珪素を主体とするガラス基板
５が配設され、このガラス基板５面上には磁気抵抗素子
７Ａ、７Ｂが形成されている。磁気抵抗素子７Ａ、７Ｂ
とロータ２との間には適当な間隔６が設けられておりそ
の間には間隙量δが設けられている。
１図に示した。ロータ２は磁性体材料から形成され、ロ
ータ２の外周縁部にはギア２′が形成されている。ロー
タ２は回転軸３と一体的に回動可能となるように、両者
はスプライン結合等の結合手段によって結合されている
。このロータ２に対向する位置には回転検出装置１が配
設されている。この回転検出装置ｌは磁束源となる磁石
４と後述する磁気抵抗素子７Ａ、７Ｂから基本的に構成
されている。磁石４はロータ２と対面する側がＮ極とな
っている。本実施例ではＮ極側に回転検出装置１を配設
したが、ロータ２と対向する側をＳ極とすることもでき
る。磁石４のＮ極面上には珪素を主体とするガラス基板
５が配設され、このガラス基板５面上には磁気抵抗素子
７Ａ、７Ｂが形成されている。磁気抵抗素子７Ａ、７Ｂ
とロータ２との間には適当な間隔６が設けられておりそ
の間には間隙量δが設けられている。
第２図は回転検出装置１の斜視図で、ガラス基板５面上
の形成された磁気抵抗素子７Ａ、７Ｂを含んでいる。ガ
ラス基板５には２つの磁気抵抗素子７Ａ、７Ｂが形成さ
れ、各々の磁気抵抗素子７Ａ、７Ｂは磁気感応部７ ａ
＋＋７ ａｚ＋７ ｂｌ、７ ｂ、、および電極７ ａ
３＋７８ｎ＋７ ｂ３＋１ ｂａを含んでいる。第２図
中矢示方向りはロータ２の回転方向の接線方向を示して
いる。本実施例で示したガラス基＋ｆｆ１５面上には２
つの磁気抵抗素子７Ａ、７Ｂが形成されているが、両者
は磁気感応部７ａ＋＋７ａｚ、７ｂｚ７ｂｚの延在する
方向が異なるのみであるため、以下、磁気抵抗素子７Ａ
について説明する。
の形成された磁気抵抗素子７Ａ、７Ｂを含んでいる。ガ
ラス基板５には２つの磁気抵抗素子７Ａ、７Ｂが形成さ
れ、各々の磁気抵抗素子７Ａ、７Ｂは磁気感応部７ ａ
＋＋７ ａｚ＋７ ｂｌ、７ ｂ、、および電極７ ａ
３＋７８ｎ＋７ ｂ３＋１ ｂａを含んでいる。第２図
中矢示方向りはロータ２の回転方向の接線方向を示して
いる。本実施例で示したガラス基＋ｆｆ１５面上には２
つの磁気抵抗素子７Ａ、７Ｂが形成されているが、両者
は磁気感応部７ａ＋＋７ａｚ、７ｂｚ７ｂｚの延在する
方向が異なるのみであるため、以下、磁気抵抗素子７Ａ
について説明する。
磁気抵抗素子７Ａの磁気感応部”ａ＋＋７ａｚはロータ
２の回転接線方向と鋭角を成すようにガラス基板５面上
に形成されると同時に、電極７ａ、。
２の回転接線方向と鋭角を成すようにガラス基板５面上
に形成されると同時に、電極７ａ、。
７ａ４から各々延出している。磁気感応部７ａ７ａｚの
間には間隙ｄが設けられており、この間隙量はおよそ１
０〜５０μｍの間で任意に設定可能である。第３図は回
転検出装置１の磁気抵抗素子が形成された基板の正面図
を示しており、斜線部分が各磁気抵抗素子部７ ａ＋＋
７ ａ、７ ｔｚ、７ ｂ２が形成される範囲を示す。
間には間隙ｄが設けられており、この間隙量はおよそ１
０〜５０μｍの間で任意に設定可能である。第３図は回
転検出装置１の磁気抵抗素子が形成された基板の正面図
を示しており、斜線部分が各磁気抵抗素子部７ ａ＋＋
７ ａ、７ ｔｚ、７ ｂ２が形成される範囲を示す。
磁気感応部７δ３，７ａ Ｚ＋ ７ ｂ Ｉ＋ ７ ｂ
２の延在する方向は、ロータ２の回転接線方向りにを
中心として両方向（回転接線方向を軸として軸対象）乙
こ４０°の角度範囲内に形成することが好ましい。磁気
感応部７ａ＋＋７ａ２．７ ｂ ＋ 、７１） ｚの材
料としては、ニッケルーコバルト（ＮｉＣｏ）合金、あ
るいはニッケルー鉄（Ｎ ｉ Ｆ ｅ）合金材料等の強
磁性体材料が使用されている。
２の延在する方向は、ロータ２の回転接線方向りにを
中心として両方向（回転接線方向を軸として軸対象）乙
こ４０°の角度範囲内に形成することが好ましい。磁気
感応部７ａ＋＋７ａ２．７ ｂ ＋ 、７１） ｚの材
料としては、ニッケルーコバルト（ＮｉＣｏ）合金、あ
るいはニッケルー鉄（Ｎ ｉ Ｆ ｅ）合金材料等の強
磁性体材料が使用されている。
第４図は回転検出装置１に適用される回路構成を示して
いる。磁気抵抗素子７Ａ、７Ｂと固定抵抗Ｒ１，Ｒ２に
よってフルブリッジを構成しており、定電圧Ｅを印加し
て、端子８ａ、８ｂの電位差を検出して出力信号■。１
．が検出できるようになっている。第５図は磁気抵抗素
子７Ａ、７Ｂを通過する磁束の量と抵抗値変化量の関係
を示した曲線αである。磁束の通過量の絶対値が大きく
なれば、その大きさに比例して抵抗値は飽和点まで小さ
くなる。このとき、磁気抵抗素子７Ａ、７Ｂを通過する
磁束が零である場合には磁気抵抗素イの抵抗値変化量も
零となる。
いる。磁気抵抗素子７Ａ、７Ｂと固定抵抗Ｒ１，Ｒ２に
よってフルブリッジを構成しており、定電圧Ｅを印加し
て、端子８ａ、８ｂの電位差を検出して出力信号■。１
．が検出できるようになっている。第５図は磁気抵抗素
子７Ａ、７Ｂを通過する磁束の量と抵抗値変化量の関係
を示した曲線αである。磁束の通過量の絶対値が大きく
なれば、その大きさに比例して抵抗値は飽和点まで小さ
くなる。このとき、磁気抵抗素子７Ａ、７Ｂを通過する
磁束が零である場合には磁気抵抗素イの抵抗値変化量も
零となる。
次に、第６ａ図から第６ｂ図を用いて回転検出装置１の
作動について説明する。
作動について説明する。
磁石４から発する磁束はガラス基板５面上に形成された
磁気抵抗素子７Ａ、７Ｂを透過して、ロータ２の歯先２
ａあるいは歯溝２ｂに到達する。
磁気抵抗素子７Ａ、７Ｂを透過して、ロータ２の歯先２
ａあるいは歯溝２ｂに到達する。
このときロータ２のギア２゛の歯先２ａが回転検出装置
１との最短距離に位置した時には、磁石４から出た磁束
は曲げられることなくロータ２に吸収される。一方、ロ
ータ２の歯溝２ｂが回転検出装置１との最短距離に位置
した時には、磁石４から出た磁束は歯先２ａ方向に曲げ
られてロータ２に吸収される。このとき、磁気抵抗素子
７Ａ、７Ｂ内を流れている電流に対して直交する方向に
磁束の成分が作用するため、磁気感応部７ａ、、７ａｚ
、７ ｂ、７ ｂｚの抵抗値は小さくなる方向へ変化す
る。第６ａ図はロータ２を平面に展開した図面、第６ｂ
図はロータ２の歯先２ａと歯溝２ｂの位置に対応する磁
気抵抗素子７Ａ、７Ｂの抵抗値の変化を示す図面、第６
Ｃ図はロータ２の歯先２ａと歯溝２ｂに位置に対応する
第４図で示したフルブリッジ回路の端子８ａ、８ｂの間
に発生する電位差の出力信号Ｖ。ＵＴの特性図を示す。
１との最短距離に位置した時には、磁石４から出た磁束
は曲げられることなくロータ２に吸収される。一方、ロ
ータ２の歯溝２ｂが回転検出装置１との最短距離に位置
した時には、磁石４から出た磁束は歯先２ａ方向に曲げ
られてロータ２に吸収される。このとき、磁気抵抗素子
７Ａ、７Ｂ内を流れている電流に対して直交する方向に
磁束の成分が作用するため、磁気感応部７ａ、、７ａｚ
、７ ｂ、７ ｂｚの抵抗値は小さくなる方向へ変化す
る。第６ａ図はロータ２を平面に展開した図面、第６ｂ
図はロータ２の歯先２ａと歯溝２ｂの位置に対応する磁
気抵抗素子７Ａ、７Ｂの抵抗値の変化を示す図面、第６
Ｃ図はロータ２の歯先２ａと歯溝２ｂに位置に対応する
第４図で示したフルブリッジ回路の端子８ａ、８ｂの間
に発生する電位差の出力信号Ｖ。ＵＴの特性図を示す。
図から明らかなように、歯先２ａが回転検出装置１と最
も接近したときには抵抗値変化は零となって、同時に出
力電圧■。０．は最小となる。一方、歯溝２ｂが回転検
出装置１と最も接近したときには抵抗値変化が最大とな
って、同時に出力電圧■。Ｕｌは最大となる。
も接近したときには抵抗値変化は零となって、同時に出
力電圧■。０．は最小となる。一方、歯溝２ｂが回転検
出装置１と最も接近したときには抵抗値変化が最大とな
って、同時に出力電圧■。Ｕｌは最大となる。
〔発明の効果］
本発明のように磁気感応部をロータの回転方向に対して
鋭角となるように配設したたため、回転検出装置とロー
タとの距離間隔を変化させても出力信号は常６ごロータ
の歯数骨のパルス信号を出力することができる。
鋭角となるように配設したたため、回転検出装置とロー
タとの距離間隔を変化させても出力信号は常６ごロータ
の歯数骨のパルス信号を出力することができる。
第１図は本発明による回転検出装置とロータの位置関係
示す図面、第２図は回転検出装置の斜視図、第３図は回
転検出装置の磁気抵抗素子が形成された基板の正面図、
第４図は回転検出装置に適用可能である回路構成図、第
５図は磁気抵抗素子を通過する磁束の量と抵抗値変化量
の関係を示した特性図、第６ａ図はロータを平面に展開
した図面、第６ｂ図はロータの歯先と歯溝の位置に対応
する磁気抵抗素子の抵抗値の変化を示す特性図、第６Ｃ
図はロータの歯先と歯溝に位置に対応する出力信号の特
性図、第７図および第８図は従来の回転検出装置を示す
図面である。 回転軸・・・３、 ロータ・・・２、 基板・・・６、 磁気抵抗素子・・・７Ａ、７Ｂ、 磁気感応部” ・７ａ＋＋７ａｚ、７ 磁石・・・４゜ ｂ、７ｂ２
示す図面、第２図は回転検出装置の斜視図、第３図は回
転検出装置の磁気抵抗素子が形成された基板の正面図、
第４図は回転検出装置に適用可能である回路構成図、第
５図は磁気抵抗素子を通過する磁束の量と抵抗値変化量
の関係を示した特性図、第６ａ図はロータを平面に展開
した図面、第６ｂ図はロータの歯先と歯溝の位置に対応
する磁気抵抗素子の抵抗値の変化を示す特性図、第６Ｃ
図はロータの歯先と歯溝に位置に対応する出力信号の特
性図、第７図および第８図は従来の回転検出装置を示す
図面である。 回転軸・・・３、 ロータ・・・２、 基板・・・６、 磁気抵抗素子・・・７Ａ、７Ｂ、 磁気感応部” ・７ａ＋＋７ａｚ、７ 磁石・・・４゜ ｂ、７ｂ２
Claims (1)
- 回転軸に固定されてこの回転軸と共に回転するロータ
と、該ロータに対向して基板面上に対向して形成された
磁気抵抗素子から成る磁気感応部および前記基板を介し
て前記ロータと対向して配設される磁石から成る回転検
出装置において、前記基板上に形成された一対の磁気抵
抗素子の磁気感応部を前記ロータの回転方向の接線成分
と鋭角を成すように形成したことを特徴とする回転検出
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18579889A JPH0348720A (ja) | 1989-07-18 | 1989-07-18 | 回転検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18579889A JPH0348720A (ja) | 1989-07-18 | 1989-07-18 | 回転検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0348720A true JPH0348720A (ja) | 1991-03-01 |
Family
ID=16177076
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18579889A Pending JPH0348720A (ja) | 1989-07-18 | 1989-07-18 | 回転検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0348720A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0672741U (ja) * | 1993-03-26 | 1994-10-11 | リズム時計工業株式会社 | フェンダーポール |
| US5841276A (en) * | 1995-05-12 | 1998-11-24 | Nippondenso Co., Ltd | Magnetic gear rotation sensor |
-
1989
- 1989-07-18 JP JP18579889A patent/JPH0348720A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0672741U (ja) * | 1993-03-26 | 1994-10-11 | リズム時計工業株式会社 | フェンダーポール |
| US5841276A (en) * | 1995-05-12 | 1998-11-24 | Nippondenso Co., Ltd | Magnetic gear rotation sensor |
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