JPH11183497A - 回転検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 中空形状のバイアス磁石内にＭＲＥを没入さ
せる場合において、良好な出力波形が得られるようにす
る。 【解決手段】 バイアス磁石４のうち、ＭＲＥ１を通る
該ＭＲＥ１がパターニングされた面に垂直な線と交差す
る部位に、着磁面の一部をＭＲＥ１よりもギア３側に突
出させる凸部４ｂを形成する。このようにすると、凸部
４ｂから放出される磁束は凸部４ｂ以外の部分が放出す
る磁束によって引き下げられる。このため、磁界強度の
正負が反転してしまう臨界点が引き下げられ、凸部４ｂ
が形成する着磁面の近傍では磁界強度の正負が反転しな
いようになる。従って、凸部４ｂによって着磁面の一部
をＭＲＥ１よりもギア３側に位置するようにすれば、磁
束が乱れる臨界点はＭＲＥ１よりもギア３から離れた位
置になり、回転検出装置の検出感度を高くて安定なもの
にすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気抵抗素子（以
下、ＭＲＥという）を用いて回転情報の検出を行う回転
検出装置に関し、特に車両におけるエンジン制御や車両
ブレーキにおけるＡＢＳ制御に使用する回転検出装置に
適用すると好適である。

【０００２】

【従来の技術】この回転検出装置は、ギアに向けてバイ
アス磁界を発生するバイアス磁石と、バイアス磁界の方
向の変化（磁気ベクトルの変化）に基づいて抵抗値を変
化させるＭＲＥとによって構成され、バイアス磁界の変
化に基づいてギアの回転情報を検出するものである。

【０００３】従来、安定した検出感度が得られる回転検
出装置として、特開平７−３３３２３６号公報に示され
るものが提案されている。この従来公報に示される回転
装置を図６に示す。図６に示されるように、バイアス磁
石１０１は両端面が平面を成す円筒形状で構成されてお
り、両端面の一面側がＮ極、他面側がＳ極になるように
着磁されて、Ｎ極側の端面がギア１０２の歯に対向する
ように配置されている。ＭＲＥ１０３は、バイアス磁石
１０１のうちＮ極に着磁された端面よりも中空部内側に
配され、バイアス磁石１０１に没入されるようになって
いる。このようにすることにより、バイアス磁石１０１
とＭＲＥ１０３との距離を適切な位置に配置し、回転検
出装置の検出感度が安定して得られるようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】回転検出装置は、ギア
１０２の歯の「山」位置（凸形状の部分）と「谷」位置
（凹形状の部分）との「山」→「谷」、「谷」→「山」
の変化を１周期として、１周期に１パルスの波形を得る
ことによって、ギア１０２の歯が「山」位置にあるか
「谷」位置にあるかを検出するようになっている。

【０００５】しかしながら、上記従来公報に示される回
転検出装置のように、バイアス磁石１０１内にＭＲＥ１
０３を没入させた構成とすると、ギア１０２の回転に伴
う磁束の乱れによって１周期に２パルスの波形が出力さ
れてしまい、ギア１０２の歯の「山」位置と「谷」位置
が正確に検出できない場合があるという問題が生じた。

【０００６】本発明は上記点に鑑みて成され、中空形状
のバイアス磁石内にＭＲＥを没入させる場合において、
良好な出力波形を得ることができる回転検出装置を提供
することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記問題に鑑みて、本発
明者らは以下に示す検討を行った。まず、円筒形状を成
すバイアス磁石１０１を用いた場合に磁気ベクトルがど
のような方向性を有しているかを考えてみる。円筒形状
をしたバイアス磁石１０１が放出する磁束は、Ｎ極から
放出されＳ極に向かって収束するようになっている。こ
の磁束は、円筒形状をなすバイアス磁石１０１の中空部
外を通ってＮ極からＳ極に行くものと、バイアス磁石１
０１の中空部内を通ってＮ極からＳ極に行くものがあ
る。

【０００８】このため、図７の矢印で示すように、バイ
アス磁石１０１のＮ極の着磁面を境界としてバイアス磁
石１０１の内外で磁束の方向がギア１０２の方を向くも
のとその反対の方を向くものに分かれて、磁気ベクトル
の正負が反転するようになっている。従って、ＭＲＥ１
０３をバイアス磁石１０１の内部に没入させる場合に
は、磁束がギアの反対方向に向く磁気ベクトルの変化に
基づいてギア１０２の回転方向を検出することになる。

【０００９】しかしながら、ギア１０２の歯が「山」位
置にある場合と「谷」位置にある場合とでギア１０２か
ら着磁面までの間隔が変化するため、「山」位置にある
場合と「谷」位置にある場合とでバイアス磁界の磁束の
成分が変化し、磁気ベクトルが正負に反転する境界位置
が変化してしまう。このため、上述したように１周期に
２回のパルスをもつ波形が検出されてしまうと考えられ
る。

【００１０】図８に、バイアス磁石１０１の着磁面から
ＭＲＥ１０３までの距離を変化させた場合において、Ｍ
ＲＥ１０３が配置された場所の磁界強度を検出した結果
を示す。なお、ギア１０２の歯が「谷」位置にある場合
を実線で示してあり、「山」位置にある場合を点線で示
してある。また、この図に示す着磁面からＭＲＥ１０３
までの距離は、着磁面よりもギア１０２側（バイアス磁
石１０１の中空部外側）にＭＲＥ１０３が位置する場合
を正で表してあり、着磁面よりも中空部内側にＭＲＥ１
０３が位置する場合を負で表してある。さらに、磁界強
度については、磁気ベクトルがギア１０２側に向く方を
正で示してあり、磁気ベクトルが中空部内側に向く方を
負で示してある。

【００１１】この図に示されるように、磁界がプラスか
らマイナスに変化する点、つまり磁界強度が０〔ｍＴ〕
となる点はギア１０２の「山」と「谷」とでは異なり、
ギア１０２の「谷」が着磁面に対向する時にはほぼ着磁
面の位置となり、ギア１０２の「山」が着磁面に対向す
る場合にはバイアス磁石１０１の内部側に移動する。例
えば、着磁面とＭＲＥ１０３との間の距離が−０．５ｍ
ｍの場合には、ギア１０２の歯の「山」位置と「谷」位
置とで磁界強度の正負が反転していることが判る。この
ような磁界強度の正負が反転する場所が磁束が乱れる臨
界点（図７の斜線部分）である。

【００１２】このような臨界点にＭＲＥ１０３を配置し
た場合における磁気ベクトルの変化と、ＭＲＥ１０３の
抵抗値変化について説明する。図９に、ＭＲＥ１０３に
流れる電流ｉの向きに対して磁気ベクトルが成す角度
と、ＭＲＥ１０３の抵抗値変化との関係を示す特性図を
示す。なお、参考のため、図９の特性図の下にＭＲＥに
対する磁気ベクトルの変化を示す模式図を示す。

【００１３】バイアス磁石１０１の中心軸（磁気的中
心）に対してＭＲＥ１０３が例えば４５度の角度で配置
されていた場合、磁気ベクトルが正の方向のみを向いて
いれば、磁気ベクトルの変化による振れ角は、ＭＲＥ１
０３に流れる電流の向きに対して４５度の所を中心とし
て例えば±３０度変化する。このような場合には、例え
ば１つのギア１０２の「山」から次のギア１０２の
「山」がＭＲＥ１０３に対向するようにギア１０２が回
転する１周期に１パルスの出力波形が得られ、上記問題
は発生しない。

【００１４】しかしながら、磁気ベクトルの正負が反転
すると、磁気ベクトルの変化による振れ角も１８０度反
転するため、磁気ベクトルの変化による振れ角は、ＭＲ
Ｅ１０３に流れる電流の方向に対して１３５度、２２５
度をよぎるようになってしまう。このため、上述したよ
うに、１周期に２パルスの波形が出力されるのである。

【００１５】従って、このような臨界点とは異なる場
所、つまり着磁面よりもギア１０２側の位置や、着磁面
とＭＲＥ１０３との間の距離が例えば−２．０ｍｍの位
置にＭＲＥ１０３を配置することにより上記問題を解決
できるとも考えられる。しかしながら、これらの場所
は、検出感度を安定にするためにＭＲＥ１０３をバイア
ス磁石１０１内に没入させたい場合があるということ、
さらに検出感度を高めるためにはＭＲＥ１０３をできる
だけ着磁面の近傍に配置するほうがよいということから
好ましくない。

【００１６】そこで、上記検討に基づき、本発明は以下
に示す技術的手段を採用する。請求項１に記載の発明に
おいては、バイアス磁石（４）のうち、磁気抵抗素子
（１）を通る該磁気抵抗素子（１）がパターニング形成
された所定面に垂直な線と交差する部位には、着磁面の
一部を磁気抵抗素子（１）よりもギア（３）側に突出さ
せる凸部（４ｂ）が形成されていることを特徴としてい
る。

【００１７】このように、バイアス磁石（４）のうち、
磁気抵抗素子（１）を通る所定面に垂直な線と交差する
部位、すなわち磁気抵抗素子（１）が配される部位を、
着磁面の一部が磁気抵抗素子（１）よりもギア（３）側
に突出する凸部（４ｂ）とすると、凸部（４ｂ）から放
出される磁束は凸部（４ｂ）以外の部分が放出する磁束
によって引き下げられる。このため、磁界強度の正負が
反転してしまう臨界点が引き下げられ、凸部（４ｂ）が
形成する着磁面の近傍では磁界強度の正負が反転しない
ようになる。従って、凸部（４ｂ）によって着磁面の一
部が磁気抵抗素子（１）よりもギア（３）側に位置する
ようにすれば、磁束が乱れる臨界点は磁気抵抗素子
（１）よりもギア（３）から離れた位置になり、回転検
出装置の検出感度を高くて安定なものにすることができ
る。

【００１８】請求項２に記載の発明においては、バイア
ス磁石（４）のうち、磁気抵抗素子（１）を通る該磁気
抵抗素子（１）がパターニングされた所定面に垂直な線
と交差する部位には、着磁面の一部を磁気抵抗素子
（１）よりもギア（３）側に突出させる凸部（４ｂ）が
形成されており、この凸部（４ｂ）に対して中空形状の
外壁面に沿った両側に位置する部位には、着磁面の一部
を磁気抵抗素子（１）よりもギア（３）から離れた側に
凹ませる凹部（４ｃ）が形成されていることを特徴とし
ている。

【００１９】このように、バイアス磁石（４）のうち、
磁気抵抗素子（１）が配させる部位を凸部（４ｂ）と
し、この凸部（４ｂ）に対して中空形状の外壁面に沿っ
た両側に位置する部位を凹部（４ｃ）とすれば、凹部
（４ｃ）が放出する磁束によって凸部（４ｂ）から放出
される磁束が引き下げられる。このため、請求項１と同
様の効果が得られる。なお、この場合には、磁束が乱れ
る臨界点は凹部（４ｃ）が形成する着磁面近傍になるた
め、磁気抵抗素子（１）が凹部（４ｃ）が形成する着磁
面よりもギア（３）側に配置されるようにすればよい。

【００２０】請求項３に記載の発明においては、凸部
（４ｂ）の両側には、着磁面の一部を凹部（４ｃ）より
もギア（３）から離れた位置にする溝部（４ｄ）が形成
されていることを特徴としている。このように、凸部
（４ｂ）と凹部（４ｃ）との間に溝部（４ｄ）を設ける
ことによって、凸部（４ｂ）の両側における磁束をさら
に引き下げることができるため、より臨界点をギア
（３）から離れる側に引き下げることができる。

【００２１】請求項４に記載の発明においては、凸部
（４ｂ）はバイアス磁界の中空部（４ａ）を挟んで２つ
形成されており、磁気抵抗素子（１）はこの２つの凸部
（４ｂ）の間に配置されていることを特徴としている。
このように、バイアス磁石（４）のうち磁気抵抗素子
（１）に対してギア（３）の回転軸線方向に位置する部
位の双方を凸部（４ｂ）として、この２つの凸部（４
ｂ）の間に磁気抵抗素子（１）を配置するようにすれ
ば、２つの凸部（４ｂ）から放出される対称な磁束に基
づいて回転検出を行えるようにできる。

【００２２】なお、請求項５に示すように、磁気的中心
を挟んだ両側に凸部（４ｂ）を設けるようにすれば、ギ
ア（３）の回転方向においてもバイアス磁石（４）の形
状を対称にできるため、バイアス磁石（４）が発生する
バイアス磁界をギア（３）の回転方向においても対称に
することができる。請求項６に記載の発明においては、
着磁面となるバイアス磁石（４）の一端面のうち、磁気
抵抗素子（１）を通る該磁気抵抗素子（１）がパターニ
ングされた所定面に垂直な線と交差する部位の両側は、
磁気抵抗素子（１）が配置される位置よりもギア（３）
から離れる位置に着磁面が形成されるように掘り下げら
れていることを特徴としている。

【００２３】このように、着磁面となるバイアス磁石
（４）の一端面のうち、磁気抵抗素子（１）を通る所定
面に垂直な線と交差する部位の両側を、磁気抵抗素子
（１）が配置される位置よりもギア（３）から離れる位
置に着磁面が形成されるように掘り下げれば、請求項１
と同様の効果が得られる。また、請求項７に記載の変位
検出装置によれば、被検出対象（３）に対向している着
磁面は、被検出対象（３）に近い第１着磁面（４ｂ）
と、この第１着磁面（４ｂ）よりも被検出対象（３）か
ら離れている第２着磁面（４ｃ）とを備えており、磁界
変化検出手段（１）は被検出対象（３）に近い第１着磁
面（４ｂ）の近傍に配置されていることを特徴としてい
る。

【００２４】この構成において、磁界発生手段（４）の
中空部（４ａ）に現れる第２着磁面（４ｃ）のエッジ部
から発生する磁界は被検出対象（３）の方向ではなく、
磁界発生手段（４）の中空部（４ａ）を横切る方向、或
いは中空部（４ａ）内部に向かう方向に放出される。こ
の中空部（４ａ）を横切る方向、或いは中空部（４ａ）
の内部に向かう方向に放出される磁界により、第１着磁
面（４ｂ）側で生ずる磁界の乱れる臨界点は第１着磁面
（４ｂ）の近傍から中空部（４ａ）の内側へ移動するこ
とになる。従って、磁界変化検出手段（１）が磁界発生
手段（４）の中空部（４ａ）の内部の第１着磁面（４
ｂ）の近傍に位置していても臨界点が第１着磁面（４
ｂ）近傍から離れるため、磁界変化検出手段（１）に作
用する磁界の乱れの影響が低減され、従来の問題点が解
決されることとなる。

【００２５】また、請求項８に記載の変位検出装置によ
れば、被検出対象（３）に対向している着磁面は、被検
出対象（３）に近い第１着磁面（４ｂ）と、この第１着
磁面（４ｂ）よりも被検出対象（３）から離れている第
２着磁面（４ｃ）とを備えており、これらの着磁面によ
り凸形状を形成し、磁界変化検出手段（１）は凸形状の
形成される位置に配置されていることを特徴としてい
る。

【００２６】この構成において、磁界発生手段（４）の
中空部（４ａ）に現れる第２着磁面（４ｃ）のエッジ部
から発生する磁界は被検出対象（３）の方向ではなく、
磁界発生手段（４）の中空部（４ａ）を横切る方向、或
いは中空部（４ａ）の内部に向かう方向に放出される。
この中空部（４ａ）を横切る方向、或いは中空部（４
ａ）の内部に向かう方向に放出される磁界により、第１
着磁面（４ｂ）のある凸部に生ずる磁界の乱れる臨界点
は第１着磁面（４ｂ）の近傍から（凸部から）離れて中
空部（４ａ）の内側へ移動することになる。従って、磁
界変化検出手段（１）が磁界発生手段（４）の中空部
（４ａ）の内部の第１着磁面（４ｂ）の近傍に位置して
いても臨界点が第１着磁面（４ｂ）の近傍から離れるた
め、磁界変化検出手段（１）に作用する磁界の乱れの影
響が低減され、従来の問題点が解決されることとなる。

【００２７】さらに、請求項９に示すように、第１着磁
面（４ｂ）と第２着磁面（４ｃ）との間に第３着磁面
（４ｄ）を設けることにより、第２着磁面（４ｃ）と第
３着磁面（４ｄ）とによって段差部が形成され、この段
差部のエッジ部から放出される磁界が上記臨界点をより
中空部（４ａ）の内側、つまり磁界変化検出手段（１）
から遠ざかる方向に移動するようにすることができる。
従って、磁界変化検出手段（１）に対する臨界点の影響
をさらに小さくすることができる。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図に示す実施形態
について説明する。図１に、本発明を適用した一実施形
態における回転検出装置の模式図を示し、以下、図１に
基づき回転検出装置の構成について説明する。回転検出
装置は、ＭＲＥ１を備えたモールド材２と、ギア３に対
してバイアス磁界を発生するバイアス磁石４によって構
成されている。

【００２９】まず、モールド材２について説明する。モ
ールド材２には、表面（所定面）にＭＲＥ１がパターニ
ング形成されたＩＣチップが内蔵されている。このＩＣ
チップは、バイアス磁石４が発生するバイアス磁界の磁
気的中心（図中の２点鎖線）に対してＭＲＥ１が４５度
の配置を成すようにモールディングされている。モール
ド材２は断面が長方形状の棒状に形成されており、ＭＲ
Ｅ１はこのモールド材２の先端位置に配置されている。

【００３０】また、モールド材２のうちＭＲＥ１が配置
された端部の他端側には、ＭＲＥ１と電気的に接続され
たリードフレーム５がモールド材２から突出するように
備えられている。このリードフレーム５を介してＭＲＥ
１に電流を流すことによって、回転検出装置の出力が得
られるようになっている。次に、バイアス磁石４につい
て説明する。図２（ａ）にバイアス磁石４の斜視図を示
し、図２（ｂ）にバイアス磁石４の正面図を示す。これ
らの図に示すように、バイアス磁石４は中空形状の略円
筒形状をしている。バイアス磁石４の中空部４ａは断面
長方形状を成しており、この中空部４ａ内にモールド材
２が嵌入されるようになっている。

【００３１】バイアス磁石４の両端面はそれぞれＮ極と
Ｓ極に着磁されており、Ｎ極に着磁された端面がギア３
に面するように配置されている。そして、Ｎ極に着磁さ
れた端面を着磁面として、バイアス磁石４はギア３に向
けてバイアス磁界を発生するようになっている。このバ
イアス磁石４のうち着磁面側の端面は、部分的に突出さ
せた凸部４ｂと、この凸部４ｂよりも凹んだ凹部４ｃ、
及び凸部４ｂの両側（凸部４ｂと凹部４ｃの間）に形成
された溝部４ｄによって構成されている。

【００３２】凸部４ｂは、バイアス磁石４のうち、ＭＲ
Ｅ１を通るＩＣチップの表面に垂直な線と交差する部位
（図１の図面に対して垂直な方向）に形成されている。
換言すれば、凸部４ｂは、ギア３に対抗する位置に回転
検出装置を配置したときに、ＭＲＥ１に対してギア３の
回転軸方向に位置する部位に形成されている。そして、
このような凸部４ｂが、バイアス磁石４の中空部４ａを
挟んで両側に１つづつ形成されている。

【００３３】また、凸部４ｂからバイアス磁石４の外壁
面に沿った両側に位置する部位は凹部４ｃとなってお
り、ギア３に対抗する位置に回転検出装置を配置したと
きに、凸部４ｂよりもバイアス磁石４から離れた位置に
凹部４ｃの着磁面が位置するようになっている。溝部４
ｄは、凹部４ｃよりもさらに着磁面をギア３から離れる
方向に凹ませたものであり、この溝部４ｄによって凹部
４ｃと共に実質的に２段階の凹部を有する構成となって
いる。

【００３４】そして、このように構成されたバイアス磁
石４の中空部４ａ内にモールド材２が挿入固定されてい
る。ＭＲＥ１は、バイアス磁石４に形成された２つの凸
部４ｂの間に、凸部４ｂが形成する着磁面よりもバイア
ス磁石４内側かつ凹部４ｃが形成する着磁面よりもギア
３側に位置するように配置されて、中空部４ａ内に没入
した状態となっている。

【００３５】つまり、本実施形態におけるバイアス磁石
４は、従来の円筒形状のバイアス磁石４の着磁面に相当
する部分をＭＲＥ１が配置される箇所のみ残し、それ以
外の部分が凹部４ｃと溝部４ｄになるように２段階に掘
り下げた構成となっている。なお、着磁面を形成するバ
イアス磁石４の一端面のうち、ギア３の回転軸方向から
みて中空部４ａと重ならない部位、つまり図１を紙面垂
直方向からみた時に中空部４ａと重ならない部位に磁石
を固定するための突起（図示せず）を設ける場合がある
が、この突起はＭＲＥ１を配置する場所に形成されるも
のではなく、また磁束を引き下げる目的のものではない
ため、本実施形態に示す凸部４ｂとは役割が異なる。

【００３６】次に、上記構成を有するバイアス磁石４に
ついて磁界強度を測定した結果を図３に示す。なお、測
定に用いたバイアス磁石４のディメンジョンを図２に示
す。これは、凸部４ｂが形成する着磁面（凸部４ｂの先
端）からＭＲＥ１までの距離を変化させた場合に、ＭＲ
Ｅ１が配置された場所の磁界強度を検出した結果であ
る。なお、ギア３の歯が「谷」位置にある場合を実線で
示し、「山」位置にある場合を点線で示してある。ま
た、この図に示す凸部４ｂの先端からＭＲＥ１までの距
離は、凸部４ｂが形成する着磁面よりもギア３側（バイ
アス磁石４の中空部４ａの外側）にＭＲＥ１が位置する
場合を正で表してあり、凸部４ｂの先端よりも中空部４
ａ内側にＭＲＥ１が位置する場合を負で表してある。さ
らに、磁界強度については、磁気ベクトルがギア３側に
向くほうを正で示してあり、磁気ベクトルが中空部４ａ
の内側に向く方を負で示してある。

【００３７】この図に示されているように、上述した構
造を有するバイアス磁石４を用いた場合、凸部４ｂの先
端からＭＲＥ１までの距離がある程度離れるまでバイア
ス磁界の磁界強度の正負が反転しない。この理由につい
て図４に基づいて説明する。この図は、ギア３の回転に
伴って変化する磁気ベクトルに基づいて磁束の乱れをシ
ミュレーションした結果であり、図中の斜線部分は磁界
強度の正負が反転する臨界点を示している。また、この
図中の矢印はバイアス磁石４が放出する磁束を示してい
る。

【００３８】この図に示されるように、凸部４ｂの先端
近傍には臨界点がなく、着磁面よりもバイアス磁石４の
中空部４ａの内側に臨界点があることが判る。これは、
着磁面となる端面を凸形状にすることにより、ＭＲＥ１
が配されない領域を掘り下げて凹部４ｃ及び溝部４ｄと
していることから、凹部４ｃや溝部４ｄの磁束によって
凸部４ｂにおける磁束もギア３から離れる方向に引き下
げられたためである。

【００３９】すなわち、着磁面から放出された磁束の乱
れる箇所は、ギア３に飛ぶ成分とバイアス磁石４の他端
面（Ｓ極側）に飛ぶ成分との関係によって変わるが、バ
イアス磁石４のうち凹部４ｃや溝部４ｄが形成する着磁
面はギア３から遠くなるため、ギア３に飛ぶ成分の磁束
が減ると共にバイアス磁石４に飛ぶ成分の磁束が増え、
この部分における磁束がギア３から離れる方向に引き下
げられる。この磁束の引き下げに伴って凸部４ｂにおけ
る磁束もギア３から離れる方向に引き下げられ、磁束の
乱れる箇所が変わるのである。なお、バイアス磁石４の
飛ぶ成分の磁束が増えるのは、凹部４ｃによるエッジ部
４ｅと溝部４ｄ及び凹部４ｃにより形成されるエッジ部
４ｆの作用が大きいと考えられる。

【００４０】従って、着磁面近傍は磁束が乱れる臨界点
にはならず、磁気ベクトルはギア３歯が「山」位置にあ
る場合と「谷」位置にある場合、共に同様の向きとな
る。そして、磁束が乱れる臨界点となる箇所は、ほぼ凸
部４ｂのうち凹部４ｃと同等の位置の部分であるため、
凸部４ｂのうち凹部４ｃよりもギア３側にＭＲＥ１を配
置するようにすることによって、回転検出装置の出力波
形は磁束の乱れによる影響を受けないようにすることが
できる。

【００４１】すなわち、このような配置においては、図
５のＭＲＥ１に流れる電流ｉの向きに対して磁気ベクト
ルが成す角度と、ＭＲＥ１の抵抗値変化との関係を示す
特性図に表されるように、磁気ベクトルの変化による振
れ角は、ＭＲＥ１に流れる電流の向きに対して４５度を
中心として変化するため、１周期に１パルスの波形を出
力するようにできる。

【００４２】従って、安定した検出感度が得られ、かつ
磁束の乱れによらず１周期に１パルスの波形を出力する
回転検出装置とすることができる。なお、本実施形態で
は、凸部４ｂと凹部４ｃとの間に溝部４ｄを設けること
によりバイアス磁石４を２段階に掘り下げた構成として
いるが、これは凸部４ｂの部分における磁束の引き下げ
をより効果的に行うためであり、溝部４ｄを形成しない
構成を採用しても磁束が乱れる箇所をギア３から離す方
向に引き下げられる。

【００４３】また、本実施形態では凸部４ｂを２つ設
け、この２つの凸部４ｂの間にＭＲＥ１を配置するよう
になっているが、凸部４ｂを１つにしてもよい。さら
に、これら２つの凸部４ｂをバイアス磁界の磁気的中心
を挟んだ両側に形成しているが、磁気的中心からずれた
位置に形成してもよい。また、本実施形態では、回転検
出装置について説明したが、これに限られるものではな
く、例えば凹凸形状を有する被検出対象の変位を検出す
るものにも適用可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態における回転検出装置を示す模式図
である。

【図２】（ａ）はバイアス磁石４の斜視図、（ｂ）はバ
イアス磁石４の正面図である。

【図３】バイアス磁石４についての磁界強度を検出した
結果を示す図である。

【図４】磁束が乱れる臨界点を説明するための図であ
る。

【図５】磁束の振れ角と、ＭＲＥ１に流れる電流の向き
が成す角に対するＭＲＥ１の抵抗値変化を説明するため
の図である。

【図６】従来の回転検出装置を示す模式図である。

【図７】バイアス磁石が放出する磁束を説明するための
図である。

【図８】バイアス磁石についての磁界強度を検出した結
果を示す図である。

【図９】磁束の振れ角と、ＭＲＥ１に流れる電流の向き
が成す角に対するＭＲＥ１の抵抗値変化を説明するため
の図である。

【符号の説明】

１…ＭＲＥ（磁気抵抗素子）、２…モールド材、３…ギ
ア、４…バイアス磁石、４ａ…中空部、４ｂ…凸部、４
ｃ…凹部、４ｄ…溝部。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中空形状を成し、この中空形状の一端面
   を着磁面として、回転する歯車形状のギア（３）の歯に
   向かってバイアス磁界を発生するバイアス磁石（４）
   と、 所定面にパターニングされており、前記バイアス磁石
   （４）の中空部（４ａ）内に配置されて前記バイアス磁
   界の変化を検出する磁気抵抗素子（１）とを備え、 前記磁気抵抗素子（１）が発生する信号に基づき前記ギ
   ア（３）の回転状態を検出する回転検出装置であって、 前記バイアス磁石（４）のうち、前記磁気抵抗素子
   （１）を通る前記所定面に垂直な線と交差する部位に
   は、前記着磁面の一部を前記磁気抵抗素子（１）よりも
   前記ギア（３）側に突出させる凸部（４ｂ）が形成され
   ていることを特徴とする回転検出装置。
2. 【請求項２】 中空形状を成し、この中空形状の一端面
   を着磁面として、回転する歯車形状のギア（３）の歯に
   向かってバイアス磁界を発生するバイアス磁石（４）
   と、 所定面にパターニングされており前記バイアス磁石
   （４）の中空部（４ａ）内に配置され、前記バイアス磁
   界の変化を検出する磁気抵抗素子（１）とを備え、 前記磁気抵抗素子（１）が発生する信号に基づき前記ギ
   ア（３）の回転状態を検出する回転検出装置であって、 前記バイアス磁石（４）のうち、前記磁気抵抗素子
   （１）を通る前記所定面に垂直な線と交差する部位に
   は、前記着磁面の一部を前記磁気抵抗素子（１）よりも
   前記ギア（３）側に突出させる凸部（４ｂ）が形成され
   ており、この凸部（４ｂ）に対して前記中空形状の外壁
   面に沿った両側に位置する部位には、前記着磁面の一部
   を前記磁気抵抗素子（１）よりも前記ギア（３）から離
   れた側に凹ませる凹部（４ｃ）が形成されていることを
   特徴とする回転検出装置。
3. 【請求項３】 前記凸部（４ｂ）の両側には、前記着磁
   面の一部を前記凹部（４ｃ）よりも前記ギア（３）から
   離れた位置にする溝部（４ｄ）が形成されていることを
   特徴とする請求項２に記載の回転検出装置。
4. 【請求項４】 前記凸部（４ｂ）は、前記バイアス磁石
   （４）の中空部（４ａ）を挟んで２つ形成されており、
   前記磁気抵抗素子（１）はこの２つの凸部（４ｂ）の間
   に配置されていることを特徴とする請求項１乃至３のい
   ずれか１つに記載の回転検出装置。
5. 【請求項５】 前記凸部（４ｂ）は、前記バイアス磁石
   （４）の磁気的中心を挟んで２つ形成されており、前記
   磁気抵抗素子（１）はこの２つの凸部（４ｂ）の間に配
   置されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれ
   か１つに記載の回転検出装置。
6. 【請求項６】 中空形状を成し、この中空形状の一端面
   を着磁面として、回転する歯車形状のギア（３）の歯に
   向かってバイアス磁界を発生するバイアス磁石（４）
   と、 所定面にパターニング形成されており、前記バイアス磁
   石（４）の中空部（４ａ）内に配置されて前記バイアス
   磁界の変化を検出する磁気抵抗素子（１）とを備え、 前記磁気抵抗素子（１）が発生する信号に基づき前記ギ
   ア（３）の回転状態を検出する回転検出装置であって、 前記バイアス磁石（４）のうち、前記磁気抵抗素子
   （１）を通る前記所定面に垂直な線と交差する部位の両
   側は、前記磁気抵抗素子（１）が配置される位置よりも
   前記ギア（３）から離れる位置に前記着磁面が形成され
   るように掘り下げられていることを特徴とする回転検出
   装置。
7. 【請求項７】 ２つの着磁面を貫通するように中空部
   （４ａ）が形成された磁界発生手段（４）と、 前記２つの着磁面のうち、一方の着磁面に対して対向配
   置され、凹凸部を有して前記磁界発生手段（４）に対し
   可動的な被検出対象（３）と、 前記磁界発生手段（４）の中空部（４ａ）内に配置さ
   れ、前記被検出対象（３）が前記着磁面に対して変位す
   る際に前記凹凸部に発せられる前記磁界発生手段（４）
   からのバイアス磁界の変化を検出する磁界変化検出手段
   （１）とを備え、 前記磁界発生手段（４）の前記被検出対象（３）に対向
   する着磁面は、前記被検出対象（３）に近い第１着磁面
   （４ｂ）と、この第１着磁面（４ｂ）よりも前記被検出
   対象（３）から離れている第２着磁面（４ｃ）とを有
   し、前記磁界変化検出手段（１）は前記第１着磁面（４
   ｂ）の近傍に配置されていることを特徴とする変位検出
   装置。
8. 【請求項８】 ２つの着磁面を貫通するように中空部
   （４ａ）が形成された磁界発生手段（４）と、 前記２つの着磁面のうち、一方の着磁面に対して対向配
   置され、凹凸部を有して前記磁界発生手段（４）に対し
   可動的な被検出対象（３）と、 前記磁界発生手段（４）の中空部（４ａ）内に配置さ
   れ、前記被検出対象（３）が前記着磁面に対して変位す
   る際に前記凹凸部に発せられる前記磁界発生手段（４）
   からのバイアス磁界の変化を検出する磁界変化検出手段
   （１）とを備え、 前記磁界発生手段（４）の前記被検出対象（３）に対向
   する着磁面は、前記被検出対象（３）に近い第１着磁面
   （４ｂ）と、この第１着磁面（４ｂ）よりも前記被検出
   対象（３）から離れている第２着磁面（４ｃ）とを有
   し、前記磁界発生手段（４）は前記第１着磁面（４ｂ）
   及び前記第２着磁面（４ｃ）によって前記被検出対象
   （３）に対向する側に凸形状部を構成するものであり、
   前記磁界変化検出手段（１）は前記中空部（４ａ）のう
   ち前記凸形状部が形成された領域に配置されていること
   を特徴とする変位検出装置。
9. 【請求項９】 前記磁界発生手段（４）の前記被検出対
   象（３）に対向する着磁面は、前記第１着磁面（４ｂ）
   と前記第２着磁面（４ｃ）との間に位置し、前記第２着
   磁面（４ｃ）よりもさらに前記被検出対象（３）から離
   れた第３着磁面（４ｄ）を備えていることを特徴とする
   請求項７又は８に記載の変位検出装置。