JPS6334985A - 回転角度検出装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、強磁性磁気抵抗素子を用いた非接触ポテン
ショメータに関する。

［従来の技術］ 例えば、非接触ポテンショメータは、強磁性磁気抵抗素
子と、これに磁界を印加する回転式の磁石とを備えて；
おり、この回転式の磁石から印加される磁界の変化に従
って上記強磁性磁気抵抗素子の示す抵抗値が変化するよ
うになっている。

第５図はこのような非接触ポテンショメータの構成を示
す平面図であって、絶縁基板１１上には強磁性磁気抵抗
素子１２が形成されており、この強磁性磁気抵抗素子１
２の両端に設けられた電極１２ａ５１２ｂ間に電流Ｉが
流れるようになっている。この強磁性磁気抵抗素子１２
には、一定の間隔で離隔された状態で角型磁石１３が対
向設定されており、この磁石１３は図示しないケースに
回転自在に取付けられいる。

上記強磁性磁気抵抗素子１２の抵抗値は、強磁性磁気抵
抗素子１２に流れる電流Ｉの方向と、角型磁石１３の磁
界Ｈの方向が平行になった時に最大となり、それらの方
向が直角になった時に最小となる。

第６図は、角型磁石１３の回転角度θに対する強磁性磁
気抵抗素子１２の抵抗値の変化状態を示すものであって
、この図から分るように、強磁性磁気抵抗素子１２の抵
抗値が線形的に変化する有効回転角度範囲はほぼ６０度
である。

［発明が解決しようとする問題点コ この発明は上記のような点に鑑みなされたもので、従来
の非接触ポテンショメータよりもより有効回転角度範囲
が広い非接触ポテンショメータを提供しようとするもの
である。

［問題点を解決するための手段］ すなわちこの発明に係る非接触ポテンショメータにあっ
ては、強磁性磁気抵抗素子にそれぞれ所定の間隔をもっ
て対向配置された２つの磁界発生手段を備え、その一方
の磁界発生手段を回転自在に設定したものである。

［作用］ すなわち上記のような手段を備えた非接触ポテンショメ
ータにあっては、回転自在に設定された磁界発生手段の
回転に従って強磁性磁気抵抗素子に印加される２つの磁
界発生手段の合成磁界の方向が変化し、これに伴って、
上記強磁性抵抗素子の示す抵抗値が変化するようになる
。このため、回転角の検出範囲はさらに拡大されるよう
になる。

［実施例］ 以下図面を参照してこの発明の一実施例を説明する。第
１図は、この発明に係る非接触ポテンショメータの構成
を説明するためのものであって、磁気を遮断できるよう
な材料で構成されたケース２１の底部にはバイアス用磁
石２２が、例えば接着剤等で固定されている。このバイ
アス用磁石２２上には絶縁基板２３が固定され、この基
板２３上には角度検出用の強磁性磁気抵抗素子２４が形
成されている。

この場合、この絶縁基板２３は、強磁性磁気抵抗素子２
４の長手方向がバイアス用磁石２２の磁界方向に対して
４５度の角度を有するように固定されるものである。こ
こで、バイアス用磁石２２の強磁性磁気抵抗素子２４に
対応する面における磁束密度は４０［ｍＴっである。

強磁性磁気抵抗素子２４の両端には電極２４ａ１２４ｂ
が形成されており、この電極２４ａ、２４ｂ間に電流■
がその長手方向に沿って流れるようになっている。上記
ケース２１の上蓋部２１ａには角型磁石２５が回転自在
に取付けられている。具体的には、角型磁石２５に取付
けられた回転軸２６が、例えばボールベアリング等を用
いた軸受け２７に取付けられている。このように回転自
在に取付けられた角型磁石２５の強磁性磁気抵抗素子２
４に対応する面における磁束密度は４０［ｍＴ］である
。

したがって、強磁性磁気抵抗素子２４に印加される合成
磁界Ｇは、バイアス用磁石２２の磁界Ｈと角型磁石２５
の磁界Ｈ８とのベクトル和となり、角型磁石２５の回転
に伴って強磁性磁気抵抗素子２４に印加される合成磁界
Ｇが変化するようになる。

第２図は、このように構成された非接触ポテンショメー
タの抵抗値の変化特性を示すものであって、角型磁石２
５の回転角度θの変化に伴って強磁性磁気抵抗素子２４
の示す抵抗値が変化するようになっでいる。

強磁性磁気抵抗素子２４の示す抵抗値は、この磁気抵抗
素子２４に流れる電流方向とこれに印加される磁界方向
が平行な場合に最大となり、それらの方向が直角の場合
に最小となるものである。このため、バイアス用磁石２
２の磁界Ｈと角型磁石２５の磁界Ｈ０の合成磁界Ｇが強
磁性磁気抵抗素子２４に流れる電流Ｉの方向と平行に成
る時、すなわち角型磁石２５の回転角度θが３１５度の
時に抵抗値は最大となり、合成磁界Ｇが電流１の方向と
直角の方向に成る時、すなわち角型磁石２５の回転角度
θが１３５度の時にその抵抗値は最小となる。

第２図かられかるように、強磁性磁気抵抗素子２４の抵
抗値が線形的に変化する有効回転角度の範囲は、はぼ１
２０度なり、この値は従来のものに比べて２倍となる。

第３図（Ａ）および（Ｂ）は、他の実施例を示すもので
あって、この実施例において、絶縁基板２３は、この絶
縁基板２３上に形成される強磁性磁気抵抗素子２４の長
手方向がバイアス用磁石２２の磁界Ｈの方向に対して３
０度の角度を有するように設定されている。バイアス用
磁石２２の強磁性磁気抵抗素子２４に対応する面におけ
る磁束密度は４０［ｍＴ］である。また、ケース２１の
上蓋部２１ａに回転自在に取り付けられている角型磁石
２５の強磁性磁気抵抗素子２４に対応する面における磁
束密度は、２０［ｍＴ］　となっている。

第４図はこのように構成された非接触ポテンショメータ
の抵抗値の変化の状態を示すものであって、この図から
分るように、非接触ポテンショメータをこのように構成
した場合でも、強磁性磁気抵抗素子２４の抵抗値が線形
的に変化する有効回転角度範囲を従来よりも広くするこ
とができる。

［発明の効果コ 以上のようにこの発明によれば、強磁性抵抗素子とそれ
ぞれ所定の間隔をもって対向配置された２つの磁界発生
手段を備えたことにより、簡単な構成で、強磁性磁気抵
抗素子の示す抵抗値が線形的に変化する有効回転角度の
範囲を効果的に広くすることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）はこの発明の一実施例に係る非接触ポテン
ショメータを示す平面図、第１図（Ｂ）は第１図（Ａ）
に示した非接触ポテンショメータを示す断面図、第２図
は第１図に示した。非接触ポテンショメータの抵抗値の
変化特性を示す図、第３図（Ａ）はこの発明の他の実施
例である非接触ポテンショメータを示す平面図、第３図
（Ｂ）は第３図（Ａ）に示した非接触ポテンショメータ
の断面図、第４図は第３図に示した非接触ポテンショメ
ータの抵抗値の変化特性を示す図、第５図は従来の非接
触ポテンショメータの原理を示す平面図、第６図は第５
図に示した非接触ポテンショメータの抵抗値の変化特性
を示す図である。 ２１・・・ケース、２２・・・バイアス用磁石、２３・
・・絶縁基盤、２４・・・強磁性磁気抵抗素子、２５・
・・角型磁石、２６・・・回転軸、２７・・・軸受け。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第２図 １！ＩＩ　ｆ＝　Ｉ？ｌ　＆　ｅ　（１ｗ＆６図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）強磁性磁気抵抗素子と、 この強磁性磁気抵抗素子に対して所定の間 隔をもって設定された第１の磁界発生手段と、上記強磁
   性磁気抵抗素子に対して所定の間 隔をもって上記第１の磁界発生手段と対向する位置に回
   転自在に設定された第２の磁界発生手段とを具備し、 上記第２の磁界発生手段の回転にしたがって、上記第１
   および第２の磁界発生手段から上記強磁性磁気抵抗素子
   に印加される合成磁界の方向が変化されるようになるこ
   とを特徴とする非接触ポテンショメータ。
2. （２）上記第１の磁界発生手段から上記強磁性磁気抵抗
   素子に印加される磁界の大きさは、上記第２の磁界発生
   手段から上記強磁性磁気抵抗素子に印加される磁界の大
   きさに等しいか、そりより大きな値に設定されるように
   した特許請求の範囲第１項記載の非接触ポテンショメー
   タ。