JPH06249607A - 回転角度センサ - Google Patents
回転角度センサInfo
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- JPH06249607A JPH06249607A JP6268393A JP6268393A JPH06249607A JP H06249607 A JPH06249607 A JP H06249607A JP 6268393 A JP6268393 A JP 6268393A JP 6268393 A JP6268393 A JP 6268393A JP H06249607 A JPH06249607 A JP H06249607A
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- shaft
- magnetic
- magnetic field
- shield case
- magnetoresistive element
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 無接触型の回転角度センサにおいて、磁石部
材に対し適切な関係となるように磁気シールドケースを
設けることにより外部磁界の影響を極力抑え、磁石部材
により強磁性磁気抵抗素子を含む所定の磁界を確保し得
るようにする。 【構成】 磁石部材（２０）をシャフト（２）に設け、
強磁性磁気抵抗素子（１２）を含む磁界を形成するよう
に配置する。磁石部材（２０）及び強磁性磁気抵抗素子
（１２）を収容する強磁性体の磁気シールドケース（４
０）を設け、両者の関係を、磁石部材（２０）による強
磁性磁気抵抗素子（１２）を含む磁界の強さが、磁気シ
ールドケース（４０）内に到達する外部磁界の強さ以上
となるように設定する。而して、強磁性磁気抵抗素子
（１２）に対するシャフト（２）の回転に伴う磁束変化
によりシャフト（２）の回転角度を検出する。
材に対し適切な関係となるように磁気シールドケースを
設けることにより外部磁界の影響を極力抑え、磁石部材
により強磁性磁気抵抗素子を含む所定の磁界を確保し得
るようにする。 【構成】 磁石部材（２０）をシャフト（２）に設け、
強磁性磁気抵抗素子（１２）を含む磁界を形成するよう
に配置する。磁石部材（２０）及び強磁性磁気抵抗素子
（１２）を収容する強磁性体の磁気シールドケース（４
０）を設け、両者の関係を、磁石部材（２０）による強
磁性磁気抵抗素子（１２）を含む磁界の強さが、磁気シ
ールドケース（４０）内に到達する外部磁界の強さ以上
となるように設定する。而して、強磁性磁気抵抗素子
（１２）に対するシャフト（２）の回転に伴う磁束変化
によりシャフト（２）の回転角度を検出する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、シャフトの回転角度を
検出する回転角度センサに関し、特に強磁性磁気抵抗素
子を用いた無接触型の回転角度センサに係る。
検出する回転角度センサに関し、特に強磁性磁気抵抗素
子を用いた無接触型の回転角度センサに係る。
【０００２】
【従来の技術】近時、回転角度あるいは回転位置を検出
するセンサに関し、無接触機構を構成し、あるいはシャ
フトの慣性損失を小さくする等の要請から磁気センサの
利用が注目されている。この磁気センサには磁気抵抗素
子が用いられ、シャフトの先端に装着された永久磁石に
素子の板面が対向するように配置されている。
するセンサに関し、無接触機構を構成し、あるいはシャ
フトの慣性損失を小さくする等の要請から磁気センサの
利用が注目されている。この磁気センサには磁気抵抗素
子が用いられ、シャフトの先端に装着された永久磁石に
素子の板面が対向するように配置されている。
【０００３】上記磁気抵抗素子としては半導体磁気抵抗
素子と強磁性磁気抵抗素子が知られている。前者は半導
体の電気抵抗が磁界中で変化する性質を利用したもので
ある。後者は磁界中の強磁性体に関し磁化方向と電流方
向のなす角度によって抵抗が異方的に変化する性質を利
用したものである。これは異方性磁気抵抗効果と呼ば
れ、磁界の大きさによる負性磁気抵抗効果と区別され
る。即ち、通常の強磁性体にあっては、異方性磁気抵抗
効果により電流と磁化方向が平行になった時に抵抗が最
大となり、直交した時に最小となる。而して、この効果
を利用すべく、例えば特開平２−２９８８１５号公報に
記載のように、基板の板面に薄膜の強磁性磁気抵抗素子
を折線状に付着して強磁性磁気抵抗素子を構成し、磁石
部材と強磁性磁気抵抗素子の何れか一方をシャフトに装
着し他方をシャフトに対し所定の位置に固定した回転角
度センサが知られている。
素子と強磁性磁気抵抗素子が知られている。前者は半導
体の電気抵抗が磁界中で変化する性質を利用したもので
ある。後者は磁界中の強磁性体に関し磁化方向と電流方
向のなす角度によって抵抗が異方的に変化する性質を利
用したものである。これは異方性磁気抵抗効果と呼ば
れ、磁界の大きさによる負性磁気抵抗効果と区別され
る。即ち、通常の強磁性体にあっては、異方性磁気抵抗
効果により電流と磁化方向が平行になった時に抵抗が最
大となり、直交した時に最小となる。而して、この効果
を利用すべく、例えば特開平２−２９８８１５号公報に
記載のように、基板の板面に薄膜の強磁性磁気抵抗素子
を折線状に付着して強磁性磁気抵抗素子を構成し、磁石
部材と強磁性磁気抵抗素子の何れか一方をシャフトに装
着し他方をシャフトに対し所定の位置に固定した回転角
度センサが知られている。
【０００４】また、特開昭６２−２２９０２６号公報に
おいては、磁気円板と磁気センサ部を備えた磁気式回転
検出器に関し、磁気センサ部への外部磁界の影響を遮断
するため、強磁性材のカバーをプリント基板と固定部材
との間に位置し磁気センサ部の外周部を覆うこととして
いる。
おいては、磁気円板と磁気センサ部を備えた磁気式回転
検出器に関し、磁気センサ部への外部磁界の影響を遮断
するため、強磁性材のカバーをプリント基板と固定部材
との間に位置し磁気センサ部の外周部を覆うこととして
いる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】前述の強磁性磁気抵抗
素子を用いた回転角度センサに対しても、外部磁界の影
響を抑えるため強磁性体により磁気シールド（磁気遮
蔽）することが必要となる。しかし、小型、軽量化の要
請から例えば磁気シールドケースの板厚を薄くすると磁
気シールド機能が十分でなくなる場合がある。また、磁
石部材近傍に強磁性体の磁気シールドケースが存在する
と、磁石部材からの磁束が強磁性体に吸収されるので、
それだけ強磁性磁気抵抗素子に印加される磁束量が減少
することになり感度が悪くなる。
素子を用いた回転角度センサに対しても、外部磁界の影
響を抑えるため強磁性体により磁気シールド（磁気遮
蔽）することが必要となる。しかし、小型、軽量化の要
請から例えば磁気シールドケースの板厚を薄くすると磁
気シールド機能が十分でなくなる場合がある。また、磁
石部材近傍に強磁性体の磁気シールドケースが存在する
と、磁石部材からの磁束が強磁性体に吸収されるので、
それだけ強磁性磁気抵抗素子に印加される磁束量が減少
することになり感度が悪くなる。
【０００６】そこで、本発明は無接触型の回転角度セン
サにおいて、磁石部材に対し適切な関係となるように磁
気シールドケースを設けることにより外部磁界の影響を
極力抑え、磁石部材により強磁性磁気抵抗素子を含む所
定の磁界を確保し得るようにすることを目的とする。
サにおいて、磁石部材に対し適切な関係となるように磁
気シールドケースを設けることにより外部磁界の影響を
極力抑え、磁石部材により強磁性磁気抵抗素子を含む所
定の磁界を確保し得るようにすることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は、強磁性磁気抵抗素子に対するシャフトの
回転に伴う磁束変化により該シャフトの回転角度を検出
する回転角度センサにおいて、少くとも前記シャフトに
設け前記強磁性磁気抵抗素子を含む磁界を形成する磁石
部材と、該磁石部材及び前記強磁性磁気抵抗素子を収容
する強磁性体の磁気シールドケースを備え、該磁気シー
ルドケースと前記磁石部材との関係を、前記磁石部材に
よる前記強磁性磁気抵抗素子を含む磁界の強さが、前記
磁気シールドケース内に到達する外部磁界の強さ以上と
なるように設定したことこととしたものである。
め、本発明は、強磁性磁気抵抗素子に対するシャフトの
回転に伴う磁束変化により該シャフトの回転角度を検出
する回転角度センサにおいて、少くとも前記シャフトに
設け前記強磁性磁気抵抗素子を含む磁界を形成する磁石
部材と、該磁石部材及び前記強磁性磁気抵抗素子を収容
する強磁性体の磁気シールドケースを備え、該磁気シー
ルドケースと前記磁石部材との関係を、前記磁石部材に
よる前記強磁性磁気抵抗素子を含む磁界の強さが、前記
磁気シールドケース内に到達する外部磁界の強さ以上と
なるように設定したことこととしたものである。
【０００８】また、本発明は、強磁性磁気抵抗素子に対
するシャフトの回転に伴う磁束変化により該シャフトの
回転角度を検出する回転角度センサにおいて、非磁性体
で形成したシャフトと、少くとも該シャフトに前記強磁
性磁気抵抗素子に対向するように設け前記強磁性磁気抵
抗素子を含む磁界を形成する磁石部材と、強磁性体によ
って有底容器状に形成すると共に底部に前記シャフトよ
り大径の挿通孔を穿設した磁気シールドケースを備え、
該磁気シールドケースの前記挿通孔に対して所定の間隙
を以て前記磁石部材及び前記シャフトを挿通し、前記磁
石部材及び前記強磁性磁気抵抗素子を前記磁気シールド
ケース内に収容して配設したものとしてもよい。
するシャフトの回転に伴う磁束変化により該シャフトの
回転角度を検出する回転角度センサにおいて、非磁性体
で形成したシャフトと、少くとも該シャフトに前記強磁
性磁気抵抗素子に対向するように設け前記強磁性磁気抵
抗素子を含む磁界を形成する磁石部材と、強磁性体によ
って有底容器状に形成すると共に底部に前記シャフトよ
り大径の挿通孔を穿設した磁気シールドケースを備え、
該磁気シールドケースの前記挿通孔に対して所定の間隙
を以て前記磁石部材及び前記シャフトを挿通し、前記磁
石部材及び前記強磁性磁気抵抗素子を前記磁気シールド
ケース内に収容して配設したものとしてもよい。
【０００９】
【作用】上記の構成になる回転角度センサにおいては、
磁石部材により強磁性磁気抵抗素子を含む所定の磁界が
形成され、シャフトが回転すると、磁石部材が強磁性磁
気抵抗素子に対して相対的に回転する。この相対的な回
転に応じ、強磁性磁気抵抗素子を含む磁界が変化するの
でその抵抗値が変化し、シャフトの回転に応じた信号が
強磁性磁気抵抗素子から出力される。この場合におい
て、磁石部材及び強磁性磁気抵抗素子は磁気シールドケ
ース内に収容されており、例えば磁気シールドケースの
厚さ及び磁石部材の大きさを所定の関係に設定すること
により、磁石部材による強磁性磁気抵抗素子を含む磁界
の強さが、磁気シールドケース内に到達する外部磁界の
強さ以上とされているので、強磁性磁気抵抗素子を含む
所定の磁界が形成される。
磁石部材により強磁性磁気抵抗素子を含む所定の磁界が
形成され、シャフトが回転すると、磁石部材が強磁性磁
気抵抗素子に対して相対的に回転する。この相対的な回
転に応じ、強磁性磁気抵抗素子を含む磁界が変化するの
でその抵抗値が変化し、シャフトの回転に応じた信号が
強磁性磁気抵抗素子から出力される。この場合におい
て、磁石部材及び強磁性磁気抵抗素子は磁気シールドケ
ース内に収容されており、例えば磁気シールドケースの
厚さ及び磁石部材の大きさを所定の関係に設定すること
により、磁石部材による強磁性磁気抵抗素子を含む磁界
の強さが、磁気シールドケース内に到達する外部磁界の
強さ以上とされているので、強磁性磁気抵抗素子を含む
所定の磁界が形成される。
【００１０】また、有底容器状の磁気シールドケースの
底部に穿設した挿通孔を介してシャフトを挿通したもの
にあっては、シャフトが非磁性体で形成されると共に、
挿通孔に対し所定の間隙を以て挿通されているので、強
磁性磁気抵抗素子を含む所定の磁界が形成されると共
に、磁気シールドケースによる所定の磁気シールド機能
が確保される。
底部に穿設した挿通孔を介してシャフトを挿通したもの
にあっては、シャフトが非磁性体で形成されると共に、
挿通孔に対し所定の間隙を以て挿通されているので、強
磁性磁気抵抗素子を含む所定の磁界が形成されると共
に、磁気シールドケースによる所定の磁気シールド機能
が確保される。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の回転角度センサを内燃機関の
スロットルポジションセンサに適用した実施例について
図面を参照して説明する。電子制御燃料噴射装置を搭載
した内燃機関においては、スロットルポジションセンサ
が装着され、その出力信号が燃料噴射制御等に供されて
いる。このスロットルポジションセンサはスロットルバ
ルブシャフトに連結され、通常、スロットルバルブ開度
（以下、スロットル開度という）に応じて変化するスロ
ットル開度信号と、アイドル域か出力域かによりオンオ
フするアイドル信号が出力される。このスロットルポジ
ションセンサとして、無接触型の回転角度センサが用い
られている。
スロットルポジションセンサに適用した実施例について
図面を参照して説明する。電子制御燃料噴射装置を搭載
した内燃機関においては、スロットルポジションセンサ
が装着され、その出力信号が燃料噴射制御等に供されて
いる。このスロットルポジションセンサはスロットルバ
ルブシャフトに連結され、通常、スロットルバルブ開度
（以下、スロットル開度という）に応じて変化するスロ
ットル開度信号と、アイドル域か出力域かによりオンオ
フするアイドル信号が出力される。このスロットルポジ
ションセンサとして、無接触型の回転角度センサが用い
られている。
【００１２】図１及び図２は本発明の一実施例に係るス
ロットルポジションセンサ１を示すもので、図示しない
スロットルボデーに装着され、シャフト２が図示しない
スロットルシャフトに連動して回動するように支持され
ている。即ち、スロットルポジションセンサ１は隣接す
る二つの凹部３ａ，３ｂを有する合成樹脂製のハウジン
グ３を備え、これら凹部３ａ，３ｂ間の隔壁３ｃに、軸
受４を介して非磁性体のシャフト２が回動自在に支持さ
れている。尚、軸受４は常磁性体、あるいは耐磨耗性を
有する樹脂によって形成するとよい。
ロットルポジションセンサ１を示すもので、図示しない
スロットルボデーに装着され、シャフト２が図示しない
スロットルシャフトに連動して回動するように支持され
ている。即ち、スロットルポジションセンサ１は隣接す
る二つの凹部３ａ，３ｂを有する合成樹脂製のハウジン
グ３を備え、これら凹部３ａ，３ｂ間の隔壁３ｃに、軸
受４を介して非磁性体のシャフト２が回動自在に支持さ
れている。尚、軸受４は常磁性体、あるいは耐磨耗性を
有する樹脂によって形成するとよい。
【００１３】シャフト２の一端にはハウジング３の一方
の凹部３ａ内に収容されたレバー５が固着されており、
レバー５は図示しないスロットルシャフトに連結されて
いる。ハウジング３とレバー５との間にはリターンスプ
リング６が介装されており、レバー５が所定の初期位置
方向に付勢されている。従って、図示しないスロットル
バルブの開作動に伴い、スロットルシャフトに連動する
レバー５がリターンスプリング６の付勢力に抗して駆動
され、シャフト２が回動するように構成されている。シ
ャフト２の他端には磁石部材たるロータマグネット２０
が装着され、ハウジング３の他方の凹部３ｂ内に収容さ
れている。
の凹部３ａ内に収容されたレバー５が固着されており、
レバー５は図示しないスロットルシャフトに連結されて
いる。ハウジング３とレバー５との間にはリターンスプ
リング６が介装されており、レバー５が所定の初期位置
方向に付勢されている。従って、図示しないスロットル
バルブの開作動に伴い、スロットルシャフトに連動する
レバー５がリターンスプリング６の付勢力に抗して駆動
され、シャフト２が回動するように構成されている。シ
ャフト２の他端には磁石部材たるロータマグネット２０
が装着され、ハウジング３の他方の凹部３ｂ内に収容さ
れている。
【００１４】即ち、シャフト２の他端の端面の中心に略
正方形の凹部２ａが形成されており、この凹部２ａにロ
ータマグネット２０が収容され、これを囲繞するように
蓋体２１が装着されている。本実施例のロータマグネッ
ト２０としては略直方体の、安価で良好な磁気特性が得
られるフェライト磁石が用いられているが、これに限る
ものではなく、また平面形状は正方形に限らず、円形等
どのような形状であってもよい。蓋体２１はどのような
材質でもよいが、本実施例ではアルミニウム製とされて
いる。而して、ロータマグネット２０はシャフト２の軸
心に適切に取付けられ、ロータマグネット２０回りに磁
界が形成される。
正方形の凹部２ａが形成されており、この凹部２ａにロ
ータマグネット２０が収容され、これを囲繞するように
蓋体２１が装着されている。本実施例のロータマグネッ
ト２０としては略直方体の、安価で良好な磁気特性が得
られるフェライト磁石が用いられているが、これに限る
ものではなく、また平面形状は正方形に限らず、円形等
どのような形状であってもよい。蓋体２１はどのような
材質でもよいが、本実施例ではアルミニウム製とされて
いる。而して、ロータマグネット２０はシャフト２の軸
心に適切に取付けられ、ロータマグネット２０回りに磁
界が形成される。
【００１５】ハウジング３の凹部３ｂ内には磁気シール
ドケース４０が配設されており、この中に磁気センサ１
０がロータマグネット２０に対向するように配設されて
いる。本実施例の磁気センサ１０は、矩形の素子基板１
１を有し、その板面に帯状のＮｉ−Ｃｏ合金等の薄膜強
磁性合金から成る強磁性磁気抵抗素子１２（以下、単に
磁気抵抗素子１２という）が付着されている。磁気抵抗
素子１２は高抵抗化を図るため帯状の薄膜強磁性合金が
折曲され、図３に示すようなパターン形状に形成されて
いる。即ち、磁気抵抗素子１２のパターンは長手方向が
水平な素子を中心とするブロックと長手方向が垂直な素
子を中心とするブロックとが交互に接続され、四つのブ
ロックが構成されている。そして、各ブロック間の接続
点には端子１２ａ乃至１２ｄが形成されている。端子１
２ａ，１２ｂは所謂電流端子で、端子１２ａは電源Ｖｃ
に接続され、端子１２ｂは接地されている。端子１２
ｃ，１２ｄは所謂電圧端子であり、これらから検出信号
が出力される。尚、素子基板１１の形状は矩形に限ら
ず、どのような形状であってもよい。
ドケース４０が配設されており、この中に磁気センサ１
０がロータマグネット２０に対向するように配設されて
いる。本実施例の磁気センサ１０は、矩形の素子基板１
１を有し、その板面に帯状のＮｉ−Ｃｏ合金等の薄膜強
磁性合金から成る強磁性磁気抵抗素子１２（以下、単に
磁気抵抗素子１２という）が付着されている。磁気抵抗
素子１２は高抵抗化を図るため帯状の薄膜強磁性合金が
折曲され、図３に示すようなパターン形状に形成されて
いる。即ち、磁気抵抗素子１２のパターンは長手方向が
水平な素子を中心とするブロックと長手方向が垂直な素
子を中心とするブロックとが交互に接続され、四つのブ
ロックが構成されている。そして、各ブロック間の接続
点には端子１２ａ乃至１２ｄが形成されている。端子１
２ａ，１２ｂは所謂電流端子で、端子１２ａは電源Ｖｃ
に接続され、端子１２ｂは接地されている。端子１２
ｃ，１２ｄは所謂電圧端子であり、これらから検出信号
が出力される。尚、素子基板１１の形状は矩形に限ら
ず、どのような形状であってもよい。
【００１６】磁気センサ１０はハイブリッドＩＣ基板３
０（以下、単にＩＣ基板３０という）に実装され、その
端部には複数のターミナル７が接続されている。ターミ
ナル７はハウジング３内に埋設されており、側方に延出
してハウジング３と一体にコネクタ８が形成されてい
る。ＩＣ基板３０は、ハウジング３の凹部３ｂ内に配設
された磁気シールドケース４０内に収容され、凹部３ｂ
はゴム製のシール部材１９を介して強磁性体のカバー９
により密閉されている。尚、ＩＣ基板３０には磁気セン
サ１０の出力信号を処理する検出回路素子等が実装され
ているが、周知であるので説明は省略する。
０（以下、単にＩＣ基板３０という）に実装され、その
端部には複数のターミナル７が接続されている。ターミ
ナル７はハウジング３内に埋設されており、側方に延出
してハウジング３と一体にコネクタ８が形成されてい
る。ＩＣ基板３０は、ハウジング３の凹部３ｂ内に配設
された磁気シールドケース４０内に収容され、凹部３ｂ
はゴム製のシール部材１９を介して強磁性体のカバー９
により密閉されている。尚、ＩＣ基板３０には磁気セン
サ１０の出力信号を処理する検出回路素子等が実装され
ているが、周知であるので説明は省略する。
【００１７】磁気センサ１０はＩＣ基板３０の一方の面
に付着されており、その素子基板１１に例えばフェライ
ト磁石のバイアスマグネット１３が接着等によって固着
される。この後、ＩＣ基板３０全体を合成樹脂によりモ
ールドすることとしてもよい。而して、バイアスマグネ
ット１３は磁気抵抗素子１２に対して所定位置に固定さ
れ、磁気抵抗素子１２にはロータマグネット２０とバイ
アスマグネット１３の両磁石部材の合成磁界が印加され
る。尚、バイアスマグネット１３は省略することとして
もよい。
に付着されており、その素子基板１１に例えばフェライ
ト磁石のバイアスマグネット１３が接着等によって固着
される。この後、ＩＣ基板３０全体を合成樹脂によりモ
ールドすることとしてもよい。而して、バイアスマグネ
ット１３は磁気抵抗素子１２に対して所定位置に固定さ
れ、磁気抵抗素子１２にはロータマグネット２０とバイ
アスマグネット１３の両磁石部材の合成磁界が印加され
る。尚、バイアスマグネット１３は省略することとして
もよい。
【００１８】磁気シールドケース４０は、図４に拡大し
て示すように、強磁性体（例えば電磁軟鉄）によって有
底容器状に形成され、シャフト２が所定の間隙を以て挿
通し得るように、底部にシャフト２より大径の挿通孔４
１が穿設されている。例えば、シャフト２の直径が６ｍ
ｍで挿通孔４１の直径が１３ｍｍに設定される。磁気シ
ールドケース４０の板厚と、磁石部材たるロータマグネ
ット２０及びバイアスマグネット１３によって形成され
る磁界の強さとの関係は、外部磁界の強さに応じて例え
ば図５及び図６に示すように設定される。即ち、図５に
おいて例えば板厚ａ（横軸）とした場合の、磁気シール
ドケース４０内に漏洩し始める外部磁界の強さ（縦軸）
はＡとなる。そして、例えば磁気シールドケース４０の
板厚がａであって外部磁界の強さがＡ以上となる場合に
は、外部磁界の強さに応じて、図６に示すようにロータ
マグネット２０及びバイアスマグネット１３の磁界の強
さＭと、外部磁界が磁気シールドケース４０内に漏洩し
た磁束によって形成される磁界の強さＬとの比（Ｍ／
Ｌ）が１以上に設定される。即ち、前者の磁界の強さＭ
が後者の磁界の強さＬ以上となるように設定される。同
様に、板厚ｂで外部磁界の強さがＢ以上である場合に
も、図６に示すように外部磁界に応じてＭ／Ｌが１以上
の値となるように設定される。
て示すように、強磁性体（例えば電磁軟鉄）によって有
底容器状に形成され、シャフト２が所定の間隙を以て挿
通し得るように、底部にシャフト２より大径の挿通孔４
１が穿設されている。例えば、シャフト２の直径が６ｍ
ｍで挿通孔４１の直径が１３ｍｍに設定される。磁気シ
ールドケース４０の板厚と、磁石部材たるロータマグネ
ット２０及びバイアスマグネット１３によって形成され
る磁界の強さとの関係は、外部磁界の強さに応じて例え
ば図５及び図６に示すように設定される。即ち、図５に
おいて例えば板厚ａ（横軸）とした場合の、磁気シール
ドケース４０内に漏洩し始める外部磁界の強さ（縦軸）
はＡとなる。そして、例えば磁気シールドケース４０の
板厚がａであって外部磁界の強さがＡ以上となる場合に
は、外部磁界の強さに応じて、図６に示すようにロータ
マグネット２０及びバイアスマグネット１３の磁界の強
さＭと、外部磁界が磁気シールドケース４０内に漏洩し
た磁束によって形成される磁界の強さＬとの比（Ｍ／
Ｌ）が１以上に設定される。即ち、前者の磁界の強さＭ
が後者の磁界の強さＬ以上となるように設定される。同
様に、板厚ｂで外部磁界の強さがＢ以上である場合に
も、図６に示すように外部磁界に応じてＭ／Ｌが１以上
の値となるように設定される。
【００１９】上記の構成になる本実施例のスロットルポ
ジションセンサ１において、図示しないスロットルバル
ブに連動して図１に示すレバー５が駆動されシャフト２
が軸受４内で回動する。このシャフト２の回動に伴いロ
ータマグネット２０による磁界も回転し、磁気抵抗素子
１２に対してこれを含む平行磁束の磁界の方向が変化す
る。即ち、ロータマグネット２０の磁界とバイアスマグ
ネット１３のバイアス磁界との合成磁界の方向が変化す
る。而して、異方性磁気抵抗効果により磁気抵抗素子１
２の抵抗値Ｒ１乃至Ｒ４が変化し、磁気センサ１０から
シャフト２の回転に応じた信号が出力され、シャフト２
の回転角に対する磁気センサ１０の出力特性は広範囲の
リニアリティを有する特性となる。
ジションセンサ１において、図示しないスロットルバル
ブに連動して図１に示すレバー５が駆動されシャフト２
が軸受４内で回動する。このシャフト２の回動に伴いロ
ータマグネット２０による磁界も回転し、磁気抵抗素子
１２に対してこれを含む平行磁束の磁界の方向が変化す
る。即ち、ロータマグネット２０の磁界とバイアスマグ
ネット１３のバイアス磁界との合成磁界の方向が変化す
る。而して、異方性磁気抵抗効果により磁気抵抗素子１
２の抵抗値Ｒ１乃至Ｒ４が変化し、磁気センサ１０から
シャフト２の回転に応じた信号が出力され、シャフト２
の回転角に対する磁気センサ１０の出力特性は広範囲の
リニアリティを有する特性となる。
【００２０】以上のように、本実施例においては、ロー
タマグネット２０及びバイアスマグネット１３による磁
気抵抗素子１２を含む平行磁界は、磁気シールドケース
４０によって外部磁界から遮蔽されており、前者の磁界
の強さがこれに到達する外部磁界の強さ以上となるよう
に設定されているので、磁気抵抗素子１２に対する所定
の磁界が確保される。
タマグネット２０及びバイアスマグネット１３による磁
気抵抗素子１２を含む平行磁界は、磁気シールドケース
４０によって外部磁界から遮蔽されており、前者の磁界
の強さがこれに到達する外部磁界の強さ以上となるよう
に設定されているので、磁気抵抗素子１２に対する所定
の磁界が確保される。
【００２１】また、前述のようにシャフト２は非磁性体
で形成されると共に、磁気シールドケース４０の底部に
穿設された大径の挿通孔４１を挿通し、所定の間隙を以
て配設されている。このため、ロータマグネット２０か
らシャフト２を介して磁気シールドケース４０側に漏洩
する磁束量が抑えられる。即ち、図４にＬＦで示す磁束
が減ぜられ、ＭＦで示す磁束が確保される。従って、磁
気シールドケース４０に吸収される外部磁界の磁束の許
容量が減少することはなく、磁気シールドケース４０の
外部磁界に対する所定の磁気シールド機能が確保され
る。尚、シャフト２の径を一定としたときの挿通孔４１
の孔径と磁気センサ１０の検出感度との関係は図７に示
すとおりであり、挿通孔４１が大径となりシャフト２と
の間隙が大となると磁気センサ１０の感度が良好とな
る。
で形成されると共に、磁気シールドケース４０の底部に
穿設された大径の挿通孔４１を挿通し、所定の間隙を以
て配設されている。このため、ロータマグネット２０か
らシャフト２を介して磁気シールドケース４０側に漏洩
する磁束量が抑えられる。即ち、図４にＬＦで示す磁束
が減ぜられ、ＭＦで示す磁束が確保される。従って、磁
気シールドケース４０に吸収される外部磁界の磁束の許
容量が減少することはなく、磁気シールドケース４０の
外部磁界に対する所定の磁気シールド機能が確保され
る。尚、シャフト２の径を一定としたときの挿通孔４１
の孔径と磁気センサ１０の検出感度との関係は図７に示
すとおりであり、挿通孔４１が大径となりシャフト２と
の間隙が大となると磁気センサ１０の感度が良好とな
る。
【００２２】
【発明の効果】本発明は上述のように構成されているの
で以下に記載の効果を奏する。即ち、本発明の回転角度
センサにおいては、強磁性磁気抵抗素子を含む磁界を形
成する磁石部材がシャフトに設けられ、磁石部材及び強
磁性磁気抵抗素子は磁気シールドケース内に収容される
と共に、磁石部材による強磁性磁気抵抗素子を含む磁界
の強さが、磁気シールドケース内に到達する外部磁界の
強さ以上となるように設定されているので、強磁性磁気
抵抗素子を含む所定の磁界を確保しつつ、小型、軽量に
構成することができる。
で以下に記載の効果を奏する。即ち、本発明の回転角度
センサにおいては、強磁性磁気抵抗素子を含む磁界を形
成する磁石部材がシャフトに設けられ、磁石部材及び強
磁性磁気抵抗素子は磁気シールドケース内に収容される
と共に、磁石部材による強磁性磁気抵抗素子を含む磁界
の強さが、磁気シールドケース内に到達する外部磁界の
強さ以上となるように設定されているので、強磁性磁気
抵抗素子を含む所定の磁界を確保しつつ、小型、軽量に
構成することができる。
【００２３】更に、有底容器状の磁気シールドケースの
底部に穿設した挿通孔を介して非磁性体のシャフトを挿
通したものにあっては、適切な磁気シールド機能により
外部磁界の影響を抑え、良好な感度を確保することがで
きる。
底部に穿設した挿通孔を介して非磁性体のシャフトを挿
通したものにあっては、適切な磁気シールド機能により
外部磁界の影響を抑え、良好な感度を確保することがで
きる。
【図１】本発明の回転角度センサの一実施例に係るスロ
ットルポジションセンサの縦断面図である。
ットルポジションセンサの縦断面図である。
【図２】本発明の回転角度センサの一実施例に係るスロ
ットルポジションセンサのカバーを外した状態を示す平
面図である。
ットルポジションセンサのカバーを外した状態を示す平
面図である。
【図３】本発明の一実施例に係るスロットルポジション
センサに用いられる磁気センサの平面図である。
センサに用いられる磁気センサの平面図である。
【図４】本発明の回転角度センサの一実施例における磁
気シールドケース部分の拡大断面図である。
気シールドケース部分の拡大断面図である。
【図５】本発明の一実施例における磁気シールドケース
の板厚と磁気シールドケース内へ漏洩し始める外部磁界
の強さとの関係を示すグラフである。
の板厚と磁気シールドケース内へ漏洩し始める外部磁界
の強さとの関係を示すグラフである。
【図６】本発明の一実施例において所定の磁気シールド
ケースの板厚に対する磁石部材による磁界の強さと外部
磁界が磁気シールドケース内に漏洩した磁界の強さとの
比（Ｍ／Ｌ）と、外部磁界の強さとの関係を示すグラフ
である。
ケースの板厚に対する磁石部材による磁界の強さと外部
磁界が磁気シールドケース内に漏洩した磁界の強さとの
比（Ｍ／Ｌ）と、外部磁界の強さとの関係を示すグラフ
である。
【図７】本発明の一実施例においてシャフトの径を一定
としたときの挿通孔の孔径と検出感度との関係を示すグ
ラフである。
としたときの挿通孔の孔径と検出感度との関係を示すグ
ラフである。
１ スロットルポジションセンサ（回転角度センサ） ２ シャフト １０ 磁気センサ １１ 素子基板 １２ 強磁性磁気抵抗素子 １３ バイアスマグネット ２０ ロータマグネット（磁石部材） ３０ ハイブリットＩＣ基板 ４０ 磁気シールドケース
Claims (2)
- 【請求項１】 強磁性磁気抵抗素子に対するシャフトの
回転に伴う磁束変化により該シャフトの回転角度を検出
する回転角度センサにおいて、少くとも前記シャフトに
設け前記強磁性磁気抵抗素子を含む磁界を形成する磁石
部材と、該磁石部材及び前記強磁性磁気抵抗素子を収容
する磁気シールドケースを備え、該磁気シールドケース
と前記磁石部材との関係を、前記磁石部材による前記強
磁性磁気抵抗素子を含む磁界の強さが、前記磁気シール
ドケース内に到達する外部磁界の強さ以上となるように
設定したことを特徴とする回転角度センサ。 - 【請求項２】 強磁性磁気抵抗素子に対するシャフトの
回転に伴う磁束変化により該シャフトの回転角度を検出
する回転角度センサにおいて、非磁性体で形成したシャ
フトと、少くとも該シャフトに前記強磁性磁気抵抗素子
に対向するように設け、前記強磁性磁気抵抗素子を含む
磁界を形成する磁石部材と、強磁性体によって有底容器
状に形成すると共に底部に前記シャフトより大径の挿通
孔を穿設した磁気シールドケースを備え、該磁気シール
ドケースの前記挿通孔に対して所定の間隙を以て前記磁
石部材及び前記シャフトを挿通し、前記磁石部材及び前
記強磁性磁気抵抗素子を前記磁気シールドケース内に収
容して配設したことを特徴とする回転角度センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05062683A JP3086563B2 (ja) | 1993-02-27 | 1993-02-27 | 回転角度センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05062683A JP3086563B2 (ja) | 1993-02-27 | 1993-02-27 | 回転角度センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06249607A true JPH06249607A (ja) | 1994-09-09 |
| JP3086563B2 JP3086563B2 (ja) | 2000-09-11 |
Family
ID=13207334
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05062683A Expired - Fee Related JP3086563B2 (ja) | 1993-02-27 | 1993-02-27 | 回転角度センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3086563B2 (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009229395A (ja) * | 2008-03-25 | 2009-10-08 | Ntn Corp | 回転センサユニット |
| JP2010139351A (ja) * | 2008-12-11 | 2010-06-24 | Tokyo Cosmos Electric Co Ltd | 回転角度センサ |
| JP2010271298A (ja) * | 2009-04-23 | 2010-12-02 | Panasonic Corp | 角度センサ及びこれを用いた回転角度検出装置 |
| JP2011043345A (ja) * | 2009-08-19 | 2011-03-03 | Nidec Sankyo Corp | 磁気式回転検出装置 |
| JP2011508894A (ja) * | 2008-01-07 | 2011-03-17 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | センサ装置 |
| KR101370122B1 (ko) * | 2012-09-26 | 2014-03-04 | 주식회사기원전자 | 노이즈를 최소화한 포텐쇼미터 |
| KR101537903B1 (ko) * | 2013-05-16 | 2015-07-17 | 아즈빌주식회사 | 회전 각도 검출기 |
| JP2018503841A (ja) * | 2015-01-28 | 2018-02-08 | フラバ ベスローテン ヴェンノーツハップＦｒａｂａ Ｂ．Ｖ． | 磁石式角変位計測システム |
| WO2019202643A1 (ja) * | 2018-04-16 | 2019-10-24 | 三菱電機株式会社 | エンコーダ及びモータ |
| KR102226672B1 (ko) * | 2019-09-18 | 2021-03-11 | 주식회사 유라테크 | 위치센서 |
| WO2022149689A1 (ko) * | 2021-01-07 | 2022-07-14 | 주식회사 유라테크 | 모터의 위치센서 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101188414B1 (ko) | 2011-03-09 | 2012-10-08 | 주식회사 케피코 | 비접촉식 각도 센서 |
| JP2023109265A (ja) | 2022-01-27 | 2023-08-08 | 三菱電機株式会社 | 回転角度検出装置及びそれを用いた回転電機 |
-
1993
- 1993-02-27 JP JP05062683A patent/JP3086563B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |