JPH052009U - 磁気センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 この考案は、磁石の回転にともなう感磁面を
横切る磁束変化を検出する磁気センサ構造に関し、磁石
と強磁性磁気抵抗素子の感磁面との位置精度を簡便に確
保できる小型の磁気センサを得ることを目的とする。 【構成】 セラミック基板４の端面に凹部が形成されて
いる。強磁性磁気抵抗素子３は、感磁面３ａが基板面と
直交するように、セラミック基板４の凹部に嵌合され位
置決めされ、セラミック基板４の配線パターンに端子３
ｂがはんだ付けされる。このセラミック基板４は、感磁
面３ａがフレームに回転自在に配設された磁石２と直交
するように、基板平面が磁石２に平行となるようにフレ
ームに配設されている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、磁石の回転にともなう感磁面を横切る磁束変化を検出する磁気セ ンサ構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

図７は従来の磁気センサの一例を示す一部破断平面図、図８は図５のVIIIーVI II線に沿った断面図、図９および図１０はそれぞれ図７の要部を模式的に示す平 面図および側面図である。 図において、１は磁気センサの樹脂フレーム、２は樹脂フレーム１に回転自在 に配設された磁石、３は強磁性磁気抵抗素子であり、この強磁性磁気抵抗素子３ は、例えばガラス基板上に強磁性磁気抵抗材料であるＮｉＦｅの磁気抵抗パター ンからなる感磁面３ａを形成し、絶縁樹脂でモールドした直方体形状をなし、側 面に入出力用の端子３ｂが形成されている。 ４は強磁性磁気抵抗素子３の感磁面３ａが基板平面に平行となるように強磁性 磁気抵抗素子３を搭載した回路基板としてのセラミック基板である。このセラミ ック基板４は基板平面が磁石２と直交するように、つまり感磁面３ａが磁石２と 直交するように樹脂フレーム１に収納保持されている。ここで、このセラミック 基板４上には、図示していないが配線パターンが形成されるとともに種々の電子 部品が搭載されている。 ５は強磁性磁気抵抗素子３の端子３ｂをセラミック基板４の配線パターンには んだ付けするはんだ、６は入出力端子である。

【０００３】 つぎに、上記従来の磁気センサの動作について説明する。 例えば車両の燃料流路である吸気管内のスロットルバルブ（図示せず）の開閉 状態に連動して、磁石２が図９の矢印Ａの方向に回転する。 磁石２の回転によって、強磁性磁気抵抗素子３の感磁面３ａを横切る磁束が変 化し、この感磁面３ａを横切る磁束の変化に応じて強磁性磁気抵抗素子３の抵抗 値が変化し、磁石２の回転角度に対応した電圧を出力する。 強磁性磁気抵抗素子３からの出力電圧は増幅され、入出力端子６を介して外部 装置（図示せず）に出力され、スロットルバルブの開閉状態が検出される。 このように、従来の磁気センサは車両に搭載されるポジションセンサとして用 いられる。

【０００４】 ここで、磁石２と感磁面３ａとの図９の矢印Ｂで示す方向の位置関係が、強磁 性磁気抵抗素子３の感磁特性に特に影響するため、上記従来の磁気センサでは、 精密な位置決め治具（図示せず）を用いてセラミック基板４と強磁性磁気抵抗素 子３との位置決めをし、セラミック基板４の配線パターンに強磁性抵抗素子３の 端子３ｂをはんだ付けしており、さらにセラミック基板４を外径基準で樹脂フレ ーム１に収納することによって、磁石２と感磁面３ａとの位置精度（図９の矢印 Ｂで示す方向）を確保している。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

従来の磁気センサは以上のように、感磁面３ａが基板平面に平行となるように 強磁性磁気抵抗素子３がセラミック基板４に搭載され、さらにセラミック基板４ が基板平面を磁石２に直交するように配設されているので、磁気センサの長さ方 向が大型化するという課題があった。

【０００６】 さらに、セラミック基板４の配線パターンに端子３ｂをはんだ付けしているの で、精密な位置決め治具を用いて磁石２と感磁面３ａとの位置精度を確保しなけ ればならないという課題もあった。

【０００７】 この考案は、上記のような課題を解決するためになされたもので、小型の磁気 センサを得ることを目的とし、また磁石と強磁性磁気抵抗素子の感磁面との位置 精度を簡便に確保できる磁気センサを得ることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】 この考案の請求項１に係る磁気センサは、強磁性磁気抵抗素子の感磁面が回路 基板の基板面に直交するように強磁性磁気抵抗素子を回路基板に搭載するもので ある。

【０００９】 また、この考案の請求項２に係る磁気センサは、強磁性磁気抵抗素子を嵌合し て位置決めする位置決め部を回路基板に設けるものである。

【００１０】

【作用】

請求項１に係る考案においては、強磁性磁気抵抗素子の感磁面が回路基板の基 板面に直交しているので、強磁性磁気抵抗素子を搭載している回路基板をその基 板面が磁石と平行となるようにフレームに配設でき、磁気センサの長さ方向の小 型化が図れる。

【００１１】 また、請求項２に係る考案においては、強磁性磁気抵抗素子を嵌合して位置決 めする位置決め部を回路基板に設けているので、位置決め部に強磁性磁気抵抗素 子を嵌合することにより、回路基板と強磁性磁気抵抗素子との位置精度が確保さ れる。

【００１２】

【実施例】

以下、この考案の実施例を図について説明する。 実施例１． この実施例１は、請求項１および２に係る実施例である。 図１の（ａ）、（ｂ）はそれぞれこの考案の実施例１を模式的に示す平面図お よび側面図、図２は図１のセラミック基板の要部平面図であり、図において図７ 乃至図１０に示した従来の磁気センサと同一または相当部分には同一符号を付し 、その説明を省略する。 図において、７は回路基板であるセラミック基板４の端面に形成され、強磁性 磁気抵抗素子３を嵌合して位置決めする位置決め部としての凹部である。この凹 部７はセラミック基板４の外径を基準として強磁性磁気抵抗素子３が嵌め合わせ られるように加工形成しており、凹部７に強磁性磁気抵抗素子３を嵌合すること によりセラミック基板４に強磁性磁気抵抗素子３が位置決めされる。

【００１３】 つぎに、上記実施例１の作製について説明する。 セラミック基板４の一端面には、基板の外径を基準として所定位置に凹部７が 形成される。 ついで、感磁面３ａが基板面と直交するように凹部７に強磁性磁気抵抗素子３ を嵌合し、端子３ｂをセラミック基板４の配線パターンにはんだ付けする。 したがって、感磁面３ａが基板面と直交するように、強磁性磁気抵抗素子３が セラミック基板４に位置決めされて搭載されている。 つぎに、セラミック基板４を樹脂フレーム１に垂直に外径を基準として配設し 、図７乃至図１０に示した従来の磁気センサと同様に、強磁性磁気抵抗素子３の 感磁面３ａを磁石２に直交するように配置する。 したがって、セラミック基板４は、基板面を磁石２に平行となるように樹脂フ レーム１に配設され、強磁性磁気抵抗素子３は、凹部７に嵌合して位置決めされ てセラミック基板４に搭載されている。

【００１４】 ここで、上記実施例１は、図７乃至図１０に示した従来の磁気センサと同様に 動作する。

【００１５】 上記実施例１では、セラミック基板４を樹脂フレーム１に垂直に配設している ので、磁気センサの長さ方向の大幅な小型化を図ることができる。

【００１６】 また、凹部７はセラミック基板４の所定位置に高精度で簡便に加工形成でき、 この凹部７により強磁性磁気抵抗素子３を位置決めしているので、精密な位置決 め治具を用いなくとも簡便に磁石２と強磁性磁気抵抗素子３との位置精度を確保 することができる。

【００１７】 さらに、強磁性磁気抵抗素子３が凹部７に嵌合されているので、振動等による 強磁性磁気抵抗素子３の位置ずれが防止され、長期的に磁石２と強磁性磁気抵抗 素子３との位置精度を確保することができる。

【００１８】 実施例２． この実施例２は請求項１に係る実施例である。 図３はこの考案の実施例２を示す要部分解斜視図、図４の（ａ）、（ｂ）はそ れぞれこの考案の実施例２を示す要部平面図および要部側面図である。図におい て、８は強磁性磁気抵抗素子３の入出力用の端子であり、この端子８はＬ字状に 曲げられている。９はコの字状の形状をなし、強磁性磁気抵抗素子３を挿入する 開口部９ａが形成された強磁性磁気抵抗素子３の倒れ防止ガイドである。 上記実施例２では、セラミック基板４の配線パターンにＬ字状に曲げられた端 子８の一端をはんだ付けして、感磁面３ａが基板面に直交するようにセラミック 基板４に強磁性磁気抵抗素子３を配設し、さらに開口部９ａに強磁性磁気抵抗素 子３を挿入するように倒れ防止ガイド９を配置し、鍔部９ｂをセラミック基板４ に接着固定している。

【００１９】 このように、上記実施例２では、感磁面３ａがセラミック基板４の基板面に直 交してセラミック基板４に強磁性磁気抵抗素子３が搭載されているので、磁石２ に対して基板面が平行となるようにセラミック基板４を樹脂フレーム１に配設で き、磁気センサの長さ方向の小型化を図ることができる。

【００２０】 また、強磁性磁気抵抗素子３の端子８をＬ字状に曲げているので、セラミック 基板４上に強磁性磁気抵抗素子３を安定して配置でき、強磁性磁気抵抗素子３の はんだ付け作業が簡便となる。

【００２１】 さらに、強磁性磁気抵抗素子３を倒れ防止ガイド９の開口部９ａに挿入してい るので、振動等による強磁性磁気抵抗素子３の倒れが防止でき、耐久性を向上す ることができる。

【００２２】 実施例３． この実施例３は、請求項２による係る実施例である。 図５および図６はそれぞれこの考案の実施例３を示す回路基板４の平面図およ び強磁性磁気抵抗素子３の取り付け状態の側面図である。図において、１０は強 磁性磁気抵抗素子３の位置決め部としての挿入孔であり、この挿入孔１０はセラ ミック基板４の外径を基準として強磁性磁気抵抗素子３が嵌め込まれるようにセ ラミック基板４の所定位置に加工形成されている。

【００２３】 上記実施例１では、感磁面３ａが基板面に直交するように凹部７に強磁性磁気 抵抗素子３を嵌合し強磁性磁気抵抗素子３を位置決めするものとしているが、上 記実施例３では、図６に示すように、感磁面３ａが基板面に直交するように強磁 性磁気抵抗素子３を挿入孔１０に嵌合し、配線パターンに端子３ｂをはんだ付け して、セラミック基板４に強磁性磁気抵抗素子３を搭載し、感磁面３ａが磁石２ と直交するようにセラミック基板４を外径を基準として樹脂フレーム１に配設す るものとし、同様の効果を奏する。

【００２４】

【考案の効果】

この考案は、以上説明したように構成されているので、以下に記載されるよう な効果を奏する。

【００２５】 請求項１の係る考案によれば、感磁面が回路基板面と直交するように強磁性磁 気抵抗素子を回路基板に搭載しているので、磁石に基板面が平行となるように回 路基板をフレームに配設でき、磁気センサの長さ方向の小型化を図ることができ る。

【００２６】 請求項２に係る考案によれば、回路基板に強磁性磁気抵抗素子を嵌合して位置 決めする位置決め部を形成しているので、精密な位置決め治具を必要とせずに磁 石と磁性磁気抵抗素子の感磁面との位置精度を簡便にかつ長期的に確保すること ができる。

【提出日】平成４年７月９日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００２

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００２】

【従来の技術】

図７は従来の磁気センサの一例を示す一部破断平面図、図８は図７のVIIIーVI II線に沿った断面図、図９および図１０はそれぞれ図７の要部を模式的に示す平 面図および側面図である。 図において、１は磁気センサの樹脂フレーム、２は樹脂フレーム１に回転自在 に配設された磁石、３は強磁性磁気抵抗素子であり、この強磁性磁気抵抗素子３ は、例えばガラス基板上に強磁性磁気抵抗材料であるＮｉＦｅの磁気抵抗パター ンからなる感磁面３ａを形成し、絶縁樹脂でモールドした直方体形状をなし、側 面に入出力用の端子３ｂが形成されている。 ４は強磁性磁気抵抗素子３の感磁面３ａが基板平面に平行となるように強磁性 磁気抵抗素子３を搭載した回路基板としてのセラミック基板である。このセラミ ック基板４は基板平面が磁石２と直交するように、つまり感磁面３ａが磁石２と 直交するように樹脂フレーム１に収納保持されている。ここで、このセラミック 基板４上には、図示していないが配線パターンが形成されるとともに種々の電子 部品が搭載されている。 ５は強磁性磁気抵抗素子３の端子３ｂをセラミック基板４の配線パターンには んだ付けするはんだ、６は入出力端子である。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００３

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００３】 つぎに、上記従来の磁気センサの動作について説明する。 例えば車両の空気流路である吸気管内のスロットルバルブ（図示せず）の開閉 状態に連動して、磁石２が図９の矢印Ａの方向に回転する。 磁石２の回転によって、強磁性磁気抵抗素子３の感磁面３ａを横切る磁束が変 化し、この感磁面３ａを横切る磁束の変化に応じて強磁性磁気抵抗素子３の抵抗 値が変化し、磁石２の回転角度に対応した電圧を出力する。 強磁性磁気抵抗素子３からの出力電圧は増幅され、入出力端子６を介して外部 装置（図示せず）に出力され、スロットルバルブの開閉状態が検出される。 このように、従来の磁気センサは車両に搭載されるポジションセンサとして用 いられる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）、（ｂ）はそれぞれこの考案の実施例１
を模式的に示す平面図および側面図である。

【図２】この考案の実施例１を示すセラミック基板の平
面図である。

【図３】この考案の実施例２を示す要部分解斜視図であ
る。

【図４】（ａ）、（ｂ）はそれぞれこの考案の実施例２
を示す要部平面図および要部側面図である。

【図５】この考案の実施例３を示すセラミック基板の平
面図である。

【図６】この考案の実施例３を示す強磁性磁気抵抗素子
取付部の側面図である。

【図７】従来の磁気センサの一例を示す一部破断平面図
である。

【図８】図７のVIIIーVIII線に沿った断面図である。

【図９】図７に示す従来の磁気センサの要部を模式的に
示す平面図である。

【図１０】図７に示す従来の磁気センサの要部を模式的
に示す側面図である。

【符号の説明】

１ 樹脂フレーム ２ 磁石 ３ 強磁性磁気抵抗素子 ３ａ 感磁面 ４ セラミック基板（回路基板） ７ 凹部（位置決め部） １０ 挿入孔（位置決め部）

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【手続補正書】

【提出日】平成４年７月９日

【手続補正３】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図７

【補正方法】変更

【補正内容】

【図７】

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 フレームと、前記フレームに回転自在に
   配設された磁石と、前記フレームに保持され、電子部品
   が搭載された回路基板と、感磁面が前記磁石と直交する
   ように前記回路基板に搭載された強磁性磁気抵抗素子と
   を備え、前記磁石の回転角度を前記感磁面を横切る磁束
   変化として検出する磁気センサにおいて、前記強磁性磁
   気抵抗素子の前記感磁面が前記回路基板の基板面と直交
   するように前記回路基板に前記強磁性磁気抵抗素子を搭
   載したことを特徴とする磁気センサ。
2. 【請求項２】 フレームと、前記フレームに回転自在に
   配設された磁石と、前記フレームに保持され、電子部品
   が搭載された回路基板と、感磁面が前記磁石と直交する
   ように前記回路基板に搭載された強磁性磁気抵抗素子と
   を備え、前記磁石の回転角度を前記感磁面を横切る磁束
   変化として検出する磁気センサにおいて、前記強磁性磁
   気抵抗素子を嵌合して位置決めする位置決め部を前記回
   路基板に設けたことを特徴とする磁気センサ。