JPH042914A - 角度センサ - Google Patents
角度センサInfo
- Publication number
- JPH042914A JPH042914A JP10465990A JP10465990A JPH042914A JP H042914 A JPH042914 A JP H042914A JP 10465990 A JP10465990 A JP 10465990A JP 10465990 A JP10465990 A JP 10465990A JP H042914 A JPH042914 A JP H042914A
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- Japan
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- shaft
- permanent magnet
- degrees
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- Granted
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- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- 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】
「産業上の利用分野」
この発明は、磁気抵抗素子（ＭＲ素子）を用いて被検出
軸の回転角度を検出する角度センサに関するものである
。
軸の回転角度を検出する角度センサに関するものである
。
「従来の技術」
従来、磁気抵抗素子を用いた角度センサは、第４図に示
すように構成されていた。この図において、■は図示せ
ぬベアリングによって、図に示ず軸芯Ｏを中心に矢印Ｍ
方向に回転自在に支持されたノヤフトであり、このンヤ
フｌ−］の一端部には、円板状の永久磁石２が固着され
ている。この場合、永久磁石２は、その円周上の一端が
Ｎ極となり、他端がＳ極となるように配置されている。
すように構成されていた。この図において、■は図示せ
ぬベアリングによって、図に示ず軸芯Ｏを中心に矢印Ｍ
方向に回転自在に支持されたノヤフトであり、このンヤ
フｌ−］の一端部には、円板状の永久磁石２が固着され
ている。この場合、永久磁石２は、その円周上の一端が
Ｎ極となり、他端がＳ極となるように配置されている。
３は永久磁石２と一定の空隙を隔てて対向配・置された
磁気抵抗素子であり、軸芯Ｏ」−に配置され、図示せぬ
ケーシングに固定されている。磁気抵抗素子３は、磁界
の強さに応じて固有抵抗が変化する現象（磁気抵抗効果
）を有する素子材料によって構成され、この場合、素子
材料としては、Ｉｎ５ｂ（インジウム・アンチモン）な
どの半導体、もしくはＮｉＦｅにッケル・鉄）やＮ１−
Ｇｏにッケル・コバルト）などの強磁性材料が用いられ
る。
磁気抵抗素子であり、軸芯Ｏ」−に配置され、図示せぬ
ケーシングに固定されている。磁気抵抗素子３は、磁界
の強さに応じて固有抵抗が変化する現象（磁気抵抗効果
）を有する素子材料によって構成され、この場合、素子
材料としては、Ｉｎ５ｂ（インジウム・アンチモン）な
どの半導体、もしくはＮｉＦｅにッケル・鉄）やＮ１−
Ｇｏにッケル・コバルト）などの強磁性材料が用いられ
る。
このような構成において、永久磁石２が矢印Ｍ方向に回
転すると、その回転角度に応じて、磁気抵抗素子３に作
用する磁界の強さか変化し、これにより磁気抵抗素子３
の抵抗が変化する。この抵磁気抵抗素子３の抵抗変化を
電圧変化として検出することにより、第４図に示すよう
に、ノヤフトＩの回転角度に応じた出力電圧が得られる
。この場合、磁気抵抗素子３の出力電圧は、ノヤフトｌ
が一方向に９０度回転する毎に、直線的に増加と減少を
交互に繰り返す。そして、この出力電圧波形の直線部分
が、回転角度に比例した部分として利用される。
転すると、その回転角度に応じて、磁気抵抗素子３に作
用する磁界の強さか変化し、これにより磁気抵抗素子３
の抵抗が変化する。この抵磁気抵抗素子３の抵抗変化を
電圧変化として検出することにより、第４図に示すよう
に、ノヤフトＩの回転角度に応じた出力電圧が得られる
。この場合、磁気抵抗素子３の出力電圧は、ノヤフトｌ
が一方向に９０度回転する毎に、直線的に増加と減少を
交互に繰り返す。そして、この出力電圧波形の直線部分
が、回転角度に比例した部分として利用される。
「発明が解決しようとする課題」
ところで、上述した従来の角度センサにおいては、出力
電圧の直線性を有する範囲か９０度未満であるため、シ
ャフトＩの回転角度を有効に判別することができる範囲
が９０度未満に限られてしまうという問題があった。ま
た、円板状の永久磁石２を用いているため、高価な永久
磁石＋、ＩＮを多量に必要とし、これが製造コストを高
める一要因となっていた。
電圧の直線性を有する範囲か９０度未満であるため、シ
ャフトＩの回転角度を有効に判別することができる範囲
が９０度未満に限られてしまうという問題があった。ま
た、円板状の永久磁石２を用いているため、高価な永久
磁石＋、ＩＮを多量に必要とし、これが製造コストを高
める一要因となっていた。
この発明は」一連した事情に鑑みてなされたもので、回
転角度を９０度以」−に亙って有効に判別することがで
きると共に、製造コストの低減を図った角度センサを提
供することを目的としている。
転角度を９０度以」−に亙って有効に判別することがで
きると共に、製造コストの低減を図った角度センサを提
供することを目的としている。
「課題を解決するための手段」
この発明は、被検出軸に保持部＋４を介して取り伺げら
れた永久磁石の磁界を、前記保持部材と一定の空隙を隔
てて対向配置された磁気抵抗素子によって検出すること
により、前記被検出軸の回転角度を検出する角度センサ
であって、前記永久磁石および前記磁気抵抗素子を前記
被検出軸の軸芯から半径方向へ偏心して配置したことを
特徴としている。
れた永久磁石の磁界を、前記保持部材と一定の空隙を隔
てて対向配置された磁気抵抗素子によって検出すること
により、前記被検出軸の回転角度を検出する角度センサ
であって、前記永久磁石および前記磁気抵抗素子を前記
被検出軸の軸芯から半径方向へ偏心して配置したことを
特徴としている。
１作用」
上記の構成によれば、永久磁石と磁気抵抗素子が被検出
軸の軸芯から半径方向へ偏心して配置されているので、
被検出軸が１回転する毎に、永久磁石が１回だけ磁気抵
抗素子に接近して離間し、これにより、被検出軸が１８
０度回転する毎に、磁気抵抗素子の抵抗に応じて変化す
る出力電圧が直線的に増加と減少を交互に繰り返す。
軸の軸芯から半径方向へ偏心して配置されているので、
被検出軸が１回転する毎に、永久磁石が１回だけ磁気抵
抗素子に接近して離間し、これにより、被検出軸が１８
０度回転する毎に、磁気抵抗素子の抵抗に応じて変化す
る出力電圧が直線的に増加と減少を交互に繰り返す。
「実施例」
以下、図面を参照し、この発明の実施例について説明す
る。
る。
第１図はこの発明の一実施例の構成を示す斜視図である
。この図において、１０は非磁性金属によって構成され
た円板状の保持部材であり、図示せぬベアリングによっ
て図に示す矢印Ｍ方向へ回転自在に支持されたンヤフト
１の端部に固着されている。この保持部材ＩＯには、そ
の円周」−の部から軸芯°０の方向へ延びる切欠部］Ｏ
ａが形成されており、この切欠部１０ａ内に永久磁石１
１が嵌入されている。これにより、永久磁石ＩＩは軸芯
Ｏに対して、その半径方向へ偏心して配置されている。
。この図において、１０は非磁性金属によって構成され
た円板状の保持部材であり、図示せぬベアリングによっ
て図に示す矢印Ｍ方向へ回転自在に支持されたンヤフト
１の端部に固着されている。この保持部材ＩＯには、そ
の円周」−の部から軸芯°０の方向へ延びる切欠部］Ｏ
ａが形成されており、この切欠部１０ａ内に永久磁石１
１が嵌入されている。これにより、永久磁石ＩＩは軸芯
Ｏに対して、その半径方向へ偏心して配置されている。
また、永久磁石１１は、軸芯０に沿う一端側がＮ極、そ
の他端側かＳ極となるように配置されている。一方、１
３は保持部材１０と一定の空隙を隔てて対向配置され、
かつ、軸芯Ｏから半径方向へ偏心して配置された磁気抵
抗素子である。
の他端側かＳ極となるように配置されている。一方、１
３は保持部材１０と一定の空隙を隔てて対向配置され、
かつ、軸芯Ｏから半径方向へ偏心して配置された磁気抵
抗素子である。
このような構成において、シャフト１が回転すると、こ
のシャフト１が１回転する毎に、永久磁石１１が１回だ
け磁気抵抗索子１３に接近して離間する。これにより、
第３図に示すように、シャフトｌが１８０度回転する毎
に、磁気抵抗素子１３の抵抗に応じて変化する出力電圧
が直線的に増加と減少を交互に繰り返し、この結果、出
力電圧の直線性の有する範囲が９０度以」二となり、回
転角度を有効に判別することができる範囲が９０度以」
−となる。
のシャフト１が１回転する毎に、永久磁石１１が１回だ
け磁気抵抗索子１３に接近して離間する。これにより、
第３図に示すように、シャフトｌが１８０度回転する毎
に、磁気抵抗素子１３の抵抗に応じて変化する出力電圧
が直線的に増加と減少を交互に繰り返し、この結果、出
力電圧の直線性の有する範囲が９０度以」二となり、回
転角度を有効に判別することができる範囲が９０度以」
−となる。
次に、第２図はこの発明の他の実施例の構成を示す図で
ある。この実施例においては、軸芯０に対して半径方向
へ偏心して配置されている永久磁石１１が、その半径方
向に沿って内側がＮ極、外側がＳ極となるように配置さ
れている。このような構成においても、前述した一実施
例と同様に、ンヤフ１．１が１８０度回転する毎に、出
力電圧が直線的に増加と減少を交互に繰り返しく第３図
参照）、これにより、回転角度を有効に判別することが
できる範囲が９０度以上となる。
ある。この実施例においては、軸芯０に対して半径方向
へ偏心して配置されている永久磁石１１が、その半径方
向に沿って内側がＮ極、外側がＳ極となるように配置さ
れている。このような構成においても、前述した一実施
例と同様に、ンヤフ１．１が１８０度回転する毎に、出
力電圧が直線的に増加と減少を交互に繰り返しく第３図
参照）、これにより、回転角度を有効に判別することが
できる範囲が９０度以上となる。
「発明の効果」
以上説明したように、この発明によれば、永久磁石と磁
気抵抗素子が被検出軸の軸芯から半径方向へ偏心して配
置されているので、被検出軸か１回転する毎に、永久磁
石が１回だけ磁気抵抗素子に対して接近して離間し、こ
れにより、被検出軸が１８０度回転する毎に、磁気抵抗
素子の抵抗に応じて変化する出力電圧が、直線的に増加
と減少を交互に繰り返し、この結果、出力電圧の直線性
を有する範囲が９０度以」−となり、回転角度を有効に
判別することができる範囲が９０度以」二となる。さら
に、被検出軸に保持部材を介して取りイ」（づられた永
久磁石としては、従来と比べて小さなもので済み、製造
コストを低減することができるという効果も得られる。
気抵抗素子が被検出軸の軸芯から半径方向へ偏心して配
置されているので、被検出軸か１回転する毎に、永久磁
石が１回だけ磁気抵抗素子に対して接近して離間し、こ
れにより、被検出軸が１８０度回転する毎に、磁気抵抗
素子の抵抗に応じて変化する出力電圧が、直線的に増加
と減少を交互に繰り返し、この結果、出力電圧の直線性
を有する範囲が９０度以」−となり、回転角度を有効に
判別することができる範囲が９０度以」二となる。さら
に、被検出軸に保持部材を介して取りイ」（づられた永
久磁石としては、従来と比べて小さなもので済み、製造
コストを低減することができるという効果も得られる。
第１図はこの発明の一実施例の構成を示す斜視図、第２
図はこの発明の他の実施例の構成を示す斜視図、第３図
はこの発明の各実施例にお（Ｊる回転角度と出力電圧の
関係を示すグラフ、第４図は従来の角度センサの構成を
示す斜視図、第５図は同角度センサの回転角度と出力電
圧の関係を示すグラフであ之。 シャフト、 ・永久磁石、 保持部材、 ・・磁気抵抗素子。
図はこの発明の他の実施例の構成を示す斜視図、第３図
はこの発明の各実施例にお（Ｊる回転角度と出力電圧の
関係を示すグラフ、第４図は従来の角度センサの構成を
示す斜視図、第５図は同角度センサの回転角度と出力電
圧の関係を示すグラフであ之。 シャフト、 ・永久磁石、 保持部材、 ・・磁気抵抗素子。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 被検出軸に保持部材を介して取り付けられた永久磁石
の磁界を、前記保持部材と一定の空隙を隔てて対向配置
された磁気抵抗素子によって検出することにより、前記
被検出軸の回転角度を検出する角度センサであって、 前記永久磁石および前記磁気抵抗素子を前記被検出軸の
軸芯から半径方向へ偏心して配置したことを特徴とする
角度センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2104659A JPH07119619B2 (ja) | 1990-04-20 | 1990-04-20 | 角度センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2104659A JPH07119619B2 (ja) | 1990-04-20 | 1990-04-20 | 角度センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH042914A true JPH042914A (ja) | 1992-01-07 |
| JPH07119619B2 JPH07119619B2 (ja) | 1995-12-20 |
Family
ID=14386593
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2104659A Expired - Fee Related JPH07119619B2 (ja) | 1990-04-20 | 1990-04-20 | 角度センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07119619B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999032867A1 (de) * | 1997-12-20 | 1999-07-01 | Robert Bosch Gmbh | Sensoranordnung zur erfassung von winkeländerungen |
| JP2001304805A (ja) * | 2000-04-25 | 2001-10-31 | Tokai Rika Co Ltd | 回転角度検出装置 |
| JP2002542473A (ja) * | 1999-04-21 | 2002-12-10 | 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 | 回転角を無接触方式で検出するための測定装置 |
| JP2004061146A (ja) * | 2002-07-25 | 2004-02-26 | Asahi Denso Co Ltd | 角度センサ |
| JP2010038766A (ja) * | 2008-08-06 | 2010-02-18 | Tokai Rika Co Ltd | 回転検出装置 |
| JP2011503462A (ja) * | 2008-06-18 | 2011-01-27 | イーシーエス エンジニアード コントロール システムズ アクチエンゲゼルシャフト | 電気機械変換装置 |
| JP2011052985A (ja) * | 2009-08-31 | 2011-03-17 | Nsk Ltd | 回転角検出装置 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2284553B1 (en) | 2009-07-31 | 2012-06-20 | TDK Corporation | Magneto-resistance effect element and sensor |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS49980U (ja) * | 1972-04-06 | 1974-01-07 | ||
| JPS5516432U (ja) * | 1978-07-19 | 1980-02-01 | ||
| JPS6224110A (ja) * | 1985-07-24 | 1987-02-02 | Agency Of Ind Science & Technol | 非接触全周形ポテンシヨメ−タ |
| JPH01124770A (ja) * | 1987-11-09 | 1989-05-17 | Kanbayashi Seisakusho:Kk | 回転検出方法及び回転検出装置 |
-
1990
- 1990-04-20 JP JP2104659A patent/JPH07119619B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS49980U (ja) * | 1972-04-06 | 1974-01-07 | ||
| JPS5516432U (ja) * | 1978-07-19 | 1980-02-01 | ||
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| JPH01124770A (ja) * | 1987-11-09 | 1989-05-17 | Kanbayashi Seisakusho:Kk | 回転検出方法及び回転検出装置 |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999032867A1 (de) * | 1997-12-20 | 1999-07-01 | Robert Bosch Gmbh | Sensoranordnung zur erfassung von winkeländerungen |
| JP2002542473A (ja) * | 1999-04-21 | 2002-12-10 | 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 | 回転角を無接触方式で検出するための測定装置 |
| JP2001304805A (ja) * | 2000-04-25 | 2001-10-31 | Tokai Rika Co Ltd | 回転角度検出装置 |
| JP2004061146A (ja) * | 2002-07-25 | 2004-02-26 | Asahi Denso Co Ltd | 角度センサ |
| JP2011503462A (ja) * | 2008-06-18 | 2011-01-27 | イーシーエス エンジニアード コントロール システムズ アクチエンゲゼルシャフト | 電気機械変換装置 |
| US8350560B2 (en) | 2008-06-18 | 2013-01-08 | Ecs Engineered Control Systems Ag | Electromechanical transducer device |
| JP2010038766A (ja) * | 2008-08-06 | 2010-02-18 | Tokai Rika Co Ltd | 回転検出装置 |
| JP2011052985A (ja) * | 2009-08-31 | 2011-03-17 | Nsk Ltd | 回転角検出装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07119619B2 (ja) | 1995-12-20 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313532 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
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