JPH04138205U

JPH04138205U - 位置検出装置

Info

Publication number: JPH04138205U
Application number: JP5406391U
Authority: JP
Inventors: 萬寿内山; 政則柏内
Original assignee: 浜松光電株式会社
Priority date: 1991-06-17
Filing date: 1991-06-17
Publication date: 1992-12-24

Abstract

(57)【要約】【目的】強弱を有する磁気信号の発生手段と磁気検出
手段(素子)(９)からなり、いずれか一方を移動体ととも
に移動させて、位置を検出するものにおいて、前記磁気
発生手段の製造・組立工数の低減と、小型化を目的とす
る。【構成】一定の磁気を発生する永久磁石(２)などの磁
気発生手段と、この磁気発生手段から発生した磁気を移
動体の位置に対して周期的に遮断する磁性体板(４)など
の遮断手段とで磁気信号の発生手段を構成し、前記磁気
発生手段と前記磁気検出手段との間に前記遮断手段を配
置する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、移動体の位置に対して周期的に変化する磁気を発生する磁気信号の発生手段と、この磁気信号の変化を検出して電気信号として出力する磁気検出手段とからなり、前記移動体の移動によって生じる磁気検出素子に対する磁気信号の変化を磁気検出素子で検出することにより、移動体の位置を検出する位置検出装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来、位置検出装置としては、図８に示すように、Ａｌなどの非磁性体の円盤状の移動体(２１)の縁面に磁性塗料を塗布することにより厚膜磁性体(２２)を形成し、この厚膜磁性体(２２)の表面を、Ｎ極とＳ極の磁区(２３ｎ)(２３ｓ)を交互に、かつ、周期的に着磁して磁気信号の発生手段とし、前記移動体(２１)の厚膜磁性体(２２)に臨ませて磁気検出素子(２４)を固定配置することにより前記磁気検出手段としたものが知られている。

【０００３】この位置検出装置は、移動体(２１)が回転すると、磁区(２３ｎ)(２３ｓ)と磁気検出素子(２４)の位置関係が周期的に変化して、磁気検出素子(２４)を通過する磁束の方向および密度が変化し、この変化を磁気検出素子(２４)で検出して電気信号化するものである。

【０００４】また、図９に示すように、磁性体よりなる歯車状の移動体(２５)に臨ませてバイアス磁石(２６)を固定配置して前記磁気信号の発生手段とし、また、前記歯車状の移動体(２)に臨ませて半導体磁気抵抗素子などの磁気検出素子(２４)を固定配置することにより前記磁気検出手段としたものが知られている。なお、図９に示す位置検出装置は、バイアス磁石(２６)と磁気検出素子(２４)が一体に形成されている。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

前者の位置検出装置においては、移動体(２１)の縁面に磁性塗料を塗布して厚膜磁性体(２２)を形成する工程と、この厚膜磁性体(２２)の表面を、Ｎ極とＳ極の磁区(２３ｎ)(２３ｓ)を交互に、かつ、周期的に着磁する工程を必要とし、これらの工程はいずれも多大な工数を要していた。

【０００６】また、後者の位置検出装置では、磁気検出素子(２４)にバイアス磁石(２６)を装着する必要があるが、磁気検出素子(２４)に対するバイアス磁石(２６)の取付け角度、取付け位置のわずかなずれによって、磁気検出素子(２４)の出力に大きな影響が出るためバイアス磁石(２６)の取付け位置調整に多大な労力を要するとともに、バイアス磁石(２６)の取付け場所を必要とするため、位置検出装置の小型化にも制約を及ぼしていた。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

本考案は以上のような課題を解決するためになされたもので、永久磁石などの一定の磁気を発生する磁気発生手段と、移動体の移動方向に対して周期的な櫛歯とスリットを交互に形成した磁性体板などにより前記磁気発生手段により発生した磁気を移動体の位置に対して周期的に遮断する遮断手段と、磁気を検出する磁気検出手段からなり、前記磁気発生手段と前記磁気検出手段との間に、前記遮断手段を配置してなるものである。

【０００８】

【作用】

磁気発生手段により発生した磁気は、遮断手段により遮られて移動体の位置に対して周期的な強弱が形成される。そして、移動体の移動に従って磁気検出素子に与えられる磁気の強弱が変化し、この変化を磁気検出素子で検出して電気信号として出力する。

【０００９】

【実施例】

本考案による位置検出装置の第１実施例を、図１ないし図４に基づいて説明する。図１および図２において、移動体(１)は、上側がＮ極、下側がＳ極の円盤状の永久磁石(２)の上に磁性体板(４)が固着され、前記永久磁石(２)と磁性体板(４) の中心を貫通して回転軸(５)が嵌合固定され、さらに、この回転軸(５)はベアリング(６)を介して筐体(７)に回転自在に取付けられている。前記磁性体板(４)は、周縁部にスリット(１６)…を設けて等間隔に配置された櫛歯(３)が形成されている。

【００１０】一方、磁性体板(４)の櫛歯(３)の上側に臨ませて強磁性体磁気抵抗素子よりなる磁気検出素子(９)が支持体(８)により固定され、この支持体(８)は筐体(７)にねじ(１０)で固定されている。また、磁気検出素子(９)には出力ケーブル(１１) が取付けられている。

【００１１】このような構成において、磁性体板(４)の周縁部分の上側での、永久磁石(２) の漏洩磁束は、図３に示すように、櫛歯(３)のある部分では漏洩磁束が櫛歯(３）に遮断されて、櫛歯(３)のない部分より漏洩磁束少なくなる。具体的には、磁性体板(４)の半径ｒ＝１５ｍｍ、厚さｄ＝１００μｍ、スリット間隔Ｐ＝２．４ｍｍのパーマロイ材質よりなる櫛歯(３)を永久磁石(２)に固着した場合、櫛歯(３)のある部分の漏洩磁束は１７０ガウス、櫛歯(３)のない部分の漏洩磁束は３５０ガウスであった。但し、磁石の仕様は未知である。これにより、磁性体板(４)の周縁部分の上側では、櫛歯(３)のない部分とある部分とで交互に強弱を有する磁気が形成される。

【００１２】この移動体(１)を回転させると、前記強弱を有する磁気も回転して磁気検出素子(９)を通過する磁束は移動体(１)の回転に従って増減し、磁気検出素子(９)は、図４に示すように、磁気の強弱に従った周期的な変化の電気信号を出力する。

【００１３】つぎに、本考案の位置検出装置の第２実施例を、図５ないし図６に基づいて説明する。図５において、永久磁石(２)、磁性体板(４)、回転軸(５)からなる移動体(１) の構成は、図１および図２に示す第１実施例とまったく同様の構成である。磁性体板(４)の上側には、信号処理回路基板(１２)が設けられ、この信号処理基板(１２)に第１実施例同様の磁気検出素子(９)が、磁性体板(４)の周縁部に臨ませて実装されている。この信号処理回路基板(１２)は筐体(７)に組みこまれたスペーサ(１３)に接着樹脂(１４)で固定されている。

【００１４】信号処理回路基板(１２)には波形成形回路(１５)が実装されており、この波形成形回路(１５)は、移動体(１)を回転させることにより磁気検出素子(９)から出力された図４に示す信号を波形成形して、図６に示す矩形波信号として出力する。この矩形波信号をカウンタ回路(図示せず)などで回路処理することにより移動体(１)の移動位置を検出することができる。

【００１５】以上の実施例では、永久磁石(２)や磁性体板(４)を円形板に形成して、移動体 (１)の回転を検出するように構成したが、図７に示すように、永久磁石(２)や磁性体板(４)を長方形板に形成して、移動体(１)の直線的な移動を検出するようにしてもよい。

【００１６】以上の実施例では、永久磁石(２)や磁性体板(４)を移動体(１)とし、磁気検出素子(９)を固定的に取付けるようにしたが、これとは逆に、永久磁石(２)や磁性体板(４)を固定的に取付け、磁気検出素子(９)を移動体に(１)取付けてもよい。

【００１７】以上の実施例では、永久磁石(２)に磁性体板(４)を固着して、一緒に移動するようにしたが、永久磁石(２)を固定して、磁性体板(４)だけを移動するようにしてもよい。

【００１８】以上の実施例では磁性体板(４)をパーマロイ材質で形成したが、本考案はこれに限られるものではなく、Ｎｉなどの磁性体材質であればよい。

【００１９】以上の各実施例では磁気検出素子(９)を強磁性体磁気抵抗素子としたが半導体磁気抵抗素子、ホール素子などであってもよい。

【００２０】以上の実施例では磁性体板(４)の下に永久磁石(２)を、の上面に取付けたが、永久磁石(２)の下面に取付ける構成であってもよい。

【００２１】

【考案の効果】

本考案は以上のように構成したので、周期的な磁気信号変化を起こす移動体の組立工数がきわめて少なくてすむ。また、バイアス磁石を必要とせず、さらに信号処理回路基板が磁気検出素子の支持体を兼ねることもでき、容易に小型の移動体の位置検出装置を提供できるという効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案による移動体の位置検出装置の第１実施
例を示す一部切り欠いた斜視図である。

【図２】図１の断面図である。

【図３】移動体の斜視図である。

【図４】磁気検出素子の出力特性図である。

【図５】本考案による移動体の位置検出装置の第２実施
例を示す断面図である。

【図６】波形成形回路の出力特性図である。

【図７】本考案による移動体の位置検出装置の第３実施
例を示す斜視図である。

【図８】第１の従来の位置検出装置の原理を示す斜視図
である。

【図９】第２の従来の位置検出装置の原理を示す斜視図
である。

【符号の説明】

(１)…移動体、(２)…永久磁石、(３)…櫛歯、(４)…磁
性体板、(５)…回転軸、(６)…ベアリング、(７)…筐
体、(８)…支持体、(９)…磁気検出素子、(１０)…ね
じ、(１１)…出力ケーブル、(１２)…信号処理回路基
板、(１３)…スペーサ、(１４)…接着樹脂、(１５)…波
形成形回路、(１６)…スリット、(２１)…移動体、(２
２)…厚膜磁性体、(２３ｎ)(２３ｓ)…磁区、(２４)…
磁気検出素子、(２５)…移動体、(２６)…バイアス磁
石。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】移動体の位置に対して周期的に変化する磁
気を発生する磁気信号の発生手段と、この磁気信号の変
化を検出して電気信号として出力する磁気検出手段とか
らなる位置検出装置において、前記磁気信号の発生手段
は、一定の磁気を生成する磁気発生手段と、この磁気発
生手段により生成された磁気を移動体の位置に対して周
期的に遮断する遮断手段とからなり、前記磁気発生手段
と前記磁気検出手段との間に、前記遮断手段を配置して
なることを特徴とする位置検出装置。
【請求項２】磁気発生手段は永久磁石からなり、遮断手
段は移動体の移動方向に対して周期的な櫛歯とスリット
を交互に形成した磁性体板からなる請求項１記載の位置
検出装置。