JPH05203402A - 回転変位検出装置 - Google Patents
回転変位検出装置Info
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- JPH05203402A JPH05203402A JP1016292A JP1016292A JPH05203402A JP H05203402 A JPH05203402 A JP H05203402A JP 1016292 A JP1016292 A JP 1016292A JP 1016292 A JP1016292 A JP 1016292A JP H05203402 A JPH05203402 A JP H05203402A
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- permanent magnet
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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】
【目的】 この発明は、永久磁石の回転変位を、磁気検
出素子の感磁面上の磁束方向の変化として検出する回転
変位検出装置に関し、永久磁石の回転機構を簡単とし、
検出回転角度範囲を広範囲とする回転変位検出装置を得
ることを目的とする。 【構成】 回転シャフト５が樹脂フレーム４に回転自在
に装着され、その一端にアーム６が固着されている。回
転シャフト５の他端には、円筒形の永久磁石７が接着剤
８により接着固定されている。磁気抵抗素子が形成され
た磁気検出素子１は、永久磁石７の磁界が磁気抵抗素子
の形成面である感磁面１ｂを平行に横切るように樹脂フ
レーム４内に配設されている。
出素子の感磁面上の磁束方向の変化として検出する回転
変位検出装置に関し、永久磁石の回転機構を簡単とし、
検出回転角度範囲を広範囲とする回転変位検出装置を得
ることを目的とする。 【構成】 回転シャフト５が樹脂フレーム４に回転自在
に装着され、その一端にアーム６が固着されている。回
転シャフト５の他端には、円筒形の永久磁石７が接着剤
８により接着固定されている。磁気抵抗素子が形成され
た磁気検出素子１は、永久磁石７の磁界が磁気抵抗素子
の形成面である感磁面１ｂを平行に横切るように樹脂フ
レーム４内に配設されている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、永久磁石の回転変位
を、磁気検出素子の感磁面上の磁束方向の変化として検
出する回転変位検出装置に関するものである。
を、磁気検出素子の感磁面上の磁束方向の変化として検
出する回転変位検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図３は例えば特開平２ー２９８８１５号
公報に示された従来の回転変位検出装置の一例を模式的
に示す平面図である。
公報に示された従来の回転変位検出装置の一例を模式的
に示す平面図である。
【０００３】図において１は磁気検出素子であり、この
磁気検出素子１は、例えばガラス基板上に磁気抵抗パタ
ーンに構成された強磁性体磁気抵抗材料であるＮｉＦｅ
からなる磁気抵抗素子１ａが形成され、さらに絶縁樹脂
で直方体形状にモールドされて構成され、ガラス基板表
面の磁気抵抗素子１ａの形成面が感磁面１ｂとなってい
る。２は両端に一対の磁極２ａ、２ｂが設けられた角形
の永久磁石であり、この永久磁石２は、一対の磁極２
ａ、２ｂにより形成される磁界３が磁気検出素子１の感
磁面１ｂを平行に横切るように、Ｎ極とＳ極とを構成す
る磁極２ａ、２ｂを磁気検出素子１を挟んで対向するよ
うに配置し、かつ検出される回転変位と連動して磁気検
出素子１を中心として回転可能に配設されている。
磁気検出素子１は、例えばガラス基板上に磁気抵抗パタ
ーンに構成された強磁性体磁気抵抗材料であるＮｉＦｅ
からなる磁気抵抗素子１ａが形成され、さらに絶縁樹脂
で直方体形状にモールドされて構成され、ガラス基板表
面の磁気抵抗素子１ａの形成面が感磁面１ｂとなってい
る。２は両端に一対の磁極２ａ、２ｂが設けられた角形
の永久磁石であり、この永久磁石２は、一対の磁極２
ａ、２ｂにより形成される磁界３が磁気検出素子１の感
磁面１ｂを平行に横切るように、Ｎ極とＳ極とを構成す
る磁極２ａ、２ｂを磁気検出素子１を挟んで対向するよ
うに配置し、かつ検出される回転変位と連動して磁気検
出素子１を中心として回転可能に配設されている。
【０００４】つぎに、上記従来の回転変位検出装置の動
作について説明する。永久磁石２は、検出される回転変
位と連動して磁気検出素子１の回りを回転する。この永
久磁石２の回転にともない、磁気検出素子１の感磁面２
ｂを平行に横切る磁界３の磁束方向が変化する。磁気検
出素子１の感磁面１ｂを横切る磁束方向が変化すること
により、この感磁面１ｂを横切る磁束方向の変化に応じ
て磁気抵抗素子１ａの磁気抵抗パターンの抵抗値が変化
し、永久磁石２の回転角度に対応した電圧が出力され
る。
作について説明する。永久磁石２は、検出される回転変
位と連動して磁気検出素子１の回りを回転する。この永
久磁石２の回転にともない、磁気検出素子１の感磁面２
ｂを平行に横切る磁界３の磁束方向が変化する。磁気検
出素子１の感磁面１ｂを横切る磁束方向が変化すること
により、この感磁面１ｂを横切る磁束方向の変化に応じ
て磁気抵抗素子１ａの磁気抵抗パターンの抵抗値が変化
し、永久磁石２の回転角度に対応した電圧が出力され
る。
【０００５】この時、磁気検出素子１から出力される出
力電圧波形は、図４の波形Ａに示すような正弦波とな
り、約±２５ｄｅｇの回転角度範囲において磁石回転角
度と出力電圧値との間にリニアな関係が得られ、この出
力電圧値から永久磁石２の回転角度、つまり対象とする
回転変位を検出することができる。
力電圧波形は、図４の波形Ａに示すような正弦波とな
り、約±２５ｄｅｇの回転角度範囲において磁石回転角
度と出力電圧値との間にリニアな関係が得られ、この出
力電圧値から永久磁石２の回転角度、つまり対象とする
回転変位を検出することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来の回転変位検出装
置は以上のように、角形の永久磁石２の両端に設けられ
た磁極２ａ、２ｂのそれぞれを磁気検出素子１を挟んで
対向するように配置し、磁気検出素子１を中心として回
転するように配設しているので、磁気検出素子１の配置
が永久磁石２の回転の障害とならないようにする必要が
あり、永久磁石２の回転機構が複雑となり、かつ磁石部
の構成部品が多くなり、組み立て性が低下するととも
に、広範囲な検出回転角度範囲が得られないという課題
があった。
置は以上のように、角形の永久磁石２の両端に設けられ
た磁極２ａ、２ｂのそれぞれを磁気検出素子１を挟んで
対向するように配置し、磁気検出素子１を中心として回
転するように配設しているので、磁気検出素子１の配置
が永久磁石２の回転の障害とならないようにする必要が
あり、永久磁石２の回転機構が複雑となり、かつ磁石部
の構成部品が多くなり、組み立て性が低下するととも
に、広範囲な検出回転角度範囲が得られないという課題
があった。
【０００７】この発明は、上記のような課題を解決する
ためになされたもので、装置構造を簡略化し、組み立て
性を向上するとともに、広範囲な検出回転角度範囲が得
られる回転変位検出装置を得ることを目的とする。
ためになされたもので、装置構造を簡略化し、組み立て
性を向上するとともに、広範囲な検出回転角度範囲が得
られる回転変位検出装置を得ることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明に係る回転変位
検出装置は、所定のパターンに形成された磁気抵抗素子
からなる感磁面を有する磁気検出素子と、磁束方向が感
磁面と平行となるように磁気検出素子と対向し、かつ検
出される回転変位と連動して回転可能に配設された円筒
形の永久磁石とを備えるものである。
検出装置は、所定のパターンに形成された磁気抵抗素子
からなる感磁面を有する磁気検出素子と、磁束方向が感
磁面と平行となるように磁気検出素子と対向し、かつ検
出される回転変位と連動して回転可能に配設された円筒
形の永久磁石とを備えるものである。
【０００９】
【作用】この発明においては、円筒形の永久磁石を、そ
の磁束方向が磁気検出素子の感磁面と平行となるように
磁気検出素子と対向し、かつ検出される回転変位と連動
して回転可能に配設しているので、永久磁石の回転軸は
磁気検出素子から所定の間隔をもって配置でき、永久磁
石の回転機構が簡易となり、磁石部の構成部品が簡素化
され、さらに永久磁石の検出回転角度範囲が広範囲とな
る。
の磁束方向が磁気検出素子の感磁面と平行となるように
磁気検出素子と対向し、かつ検出される回転変位と連動
して回転可能に配設しているので、永久磁石の回転軸は
磁気検出素子から所定の間隔をもって配置でき、永久磁
石の回転機構が簡易となり、磁石部の構成部品が簡素化
され、さらに永久磁石の検出回転角度範囲が広範囲とな
る。
【００１０】
【実施例】以下、この発明の実施例を図について説明す
る。図１はこの発明の一実施例を示す回転変位検出装置
の断面図であり、図において図３に示した従来の回転変
位検出装置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。
る。図１はこの発明の一実施例を示す回転変位検出装置
の断面図であり、図において図３に示した従来の回転変
位検出装置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。
【００１１】図において、４は例えばポリブチレンテレ
フタレート樹脂でモールド成形された回転変位検出装置
の樹脂フレーム、５は樹脂フレーム４に回転自在に配設
された回転シャフト、６は回転シャフト５の一端に固着
されたアーム、７は回転シャフト５の他端に接着剤８で
接着固定された円筒形の永久磁石、９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
搭載された回路基板としてのセラミック基板であり、こ
のセラミック基板９上には、感磁面１ｂが基板面に平行
となるように磁気検出素子１が搭載されている。１０は
磁気検出素子１が搭載されたセラミック基板９を包囲し
て配設された電磁波シールドケースとしての銅ケース、
１１は貫通コンデンサ１２を介して磁気検出素子１の出
力を取り出す入出力端子である。
フタレート樹脂でモールド成形された回転変位検出装置
の樹脂フレーム、５は樹脂フレーム４に回転自在に配設
された回転シャフト、６は回転シャフト５の一端に固着
されたアーム、７は回転シャフト５の他端に接着剤８で
接着固定された円筒形の永久磁石、９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
搭載された回路基板としてのセラミック基板であり、こ
のセラミック基板９上には、感磁面１ｂが基板面に平行
となるように磁気検出素子１が搭載されている。１０は
磁気検出素子１が搭載されたセラミック基板９を包囲し
て配設された電磁波シールドケースとしての銅ケース、
１１は貫通コンデンサ１２を介して磁気検出素子１の出
力を取り出す入出力端子である。
【００１２】ここで、このセラミック基板９は基板面が
永久磁石７と直交するように、つまり永久磁石７の磁界
が磁気検出素子１の感磁面１ｂを平行に横切るように樹
脂フレーム４に収納保持されている。
永久磁石７と直交するように、つまり永久磁石７の磁界
が磁気検出素子１の感磁面１ｂを平行に横切るように樹
脂フレーム４に収納保持されている。
【００１３】つぎに、上記実施例の回転変位検出装置の
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
動してアーム６が回転する。このアーム６の回転は回転
シャフト５を介して永久磁石７に伝達され、アーム６の
回転に連動して永久磁石７が回転する。永久磁石７の回
転によって、磁気検出素子１の感磁面１ｂを平行に横切
る磁束方向が変化し、この感磁面１ｂを横切る磁束方向
の変化に応じて磁気抵抗素子１ａの磁気抵抗パターンの
抵抗値が変化し、永久磁石７の回転角度に対応した電圧
が出力される。磁気検出素子１からの出力電圧は増幅さ
れ、入出力端子１１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。
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
動してアーム６が回転する。このアーム６の回転は回転
シャフト５を介して永久磁石７に伝達され、アーム６の
回転に連動して永久磁石７が回転する。永久磁石７の回
転によって、磁気検出素子１の感磁面１ｂを平行に横切
る磁束方向が変化し、この感磁面１ｂを横切る磁束方向
の変化に応じて磁気抵抗素子１ａの磁気抵抗パターンの
抵抗値が変化し、永久磁石７の回転角度に対応した電圧
が出力される。磁気検出素子１からの出力電圧は増幅さ
れ、入出力端子１１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。
【００１４】この時、磁気検出素子１が搭載されたセラ
ミック基板９を包囲して設けられた銅ケース１０によ
り、外部からの電磁波を遮蔽し、セラミック基板９に搭
載されている回路素子の誤動作を防止している。
ミック基板９を包囲して設けられた銅ケース１０によ
り、外部からの電磁波を遮蔽し、セラミック基板９に搭
載されている回路素子の誤動作を防止している。
【００１５】つぎに、上記実施例において、種々の磁石
特性の円筒形の永久磁石７を用いて出力電圧波形を測定
し、その結果を図４に示す。ここでは、図２に示す磁気
検出素子１における永久磁石７の水平方向磁界成分ρ1
と垂直方向磁界成分ρ2との比（ρ2／ρ1）がそれぞ
れ、０．６＜ρ2／ρ1＜１、０．４≦ρ2／ρ1≦０．
６、ρ2／ρ1＜０．４の３種類の永久磁石７を用いてい
る。
特性の円筒形の永久磁石７を用いて出力電圧波形を測定
し、その結果を図４に示す。ここでは、図２に示す磁気
検出素子１における永久磁石７の水平方向磁界成分ρ1
と垂直方向磁界成分ρ2との比（ρ2／ρ1）がそれぞ
れ、０．６＜ρ2／ρ1＜１、０．４≦ρ2／ρ1≦０．
６、ρ2／ρ1＜０．４の３種類の永久磁石７を用いてい
る。
【００１６】０．６＜ρ2／ρ1＜１の永久磁石７を用い
ると、図４の波形Ｂに示すように、約±４０ｄｅｇの永
久磁石７の回転角度範囲においてリニアな出力電圧が得
られている。また、０．４≦ρ2／ρ1≦０．６の永久磁
石７を用いると、図４の波形Ｃに示すように、約±５５
ｄｅｇの永久磁石７の回転角度範囲においてリニアな出
力電圧が得られている。さらに、ρ2／ρ1＜０．４の永
久磁石７を用いると、図４の波形Ｄに示すように、約±
５０ｄｅｇの永久磁石７の回転角度範囲においてリニア
な出力電圧が得られている。
ると、図４の波形Ｂに示すように、約±４０ｄｅｇの永
久磁石７の回転角度範囲においてリニアな出力電圧が得
られている。また、０．４≦ρ2／ρ1≦０．６の永久磁
石７を用いると、図４の波形Ｃに示すように、約±５５
ｄｅｇの永久磁石７の回転角度範囲においてリニアな出
力電圧が得られている。さらに、ρ2／ρ1＜０．４の永
久磁石７を用いると、図４の波形Ｄに示すように、約±
５０ｄｅｇの永久磁石７の回転角度範囲においてリニア
な出力電圧が得られている。
【００１７】このように構成された上記実施例によれ
ば、円筒形の永久磁石７を用いることにより、磁気検出
素子１と対向する位置に永久磁石７を回転可能に配設で
き、永久磁石７の回転機構が簡単で、かつ構成部品が簡
素化され、さらに図３に示した従来の回転変位検出装置
に比べて、リニアな出力電圧が得られる永久磁石７の回
転角度範囲を広範囲とすることができる。さらに、磁気
検出素子１における永久磁石７の水平方向磁界成分ρ1
と垂直方向磁界成分ρ2との比（ρ2／ρ1）を０．４≦
ρ2／ρ1≦０．６と設定すると、リニアな出力電圧が得
られる永久磁石７の回転角度範囲は特に広範囲となる。
ば、円筒形の永久磁石７を用いることにより、磁気検出
素子１と対向する位置に永久磁石７を回転可能に配設で
き、永久磁石７の回転機構が簡単で、かつ構成部品が簡
素化され、さらに図３に示した従来の回転変位検出装置
に比べて、リニアな出力電圧が得られる永久磁石７の回
転角度範囲を広範囲とすることができる。さらに、磁気
検出素子１における永久磁石７の水平方向磁界成分ρ1
と垂直方向磁界成分ρ2との比（ρ2／ρ1）を０．４≦
ρ2／ρ1≦０．６と設定すると、リニアな出力電圧が得
られる永久磁石７の回転角度範囲は特に広範囲となる。
【００１８】
【発明の効果】この発明によれば、円筒形の永久磁石
を、その磁束方向が磁気検出素子の感磁面と平行となる
ように磁気検出素子と対向させ、かつ検出される回転変
位と連動して回転可能に配設しているので、永久磁石の
回転機構の構造が簡単となり、組み立て性の向上が図れ
るとともに、広範囲の回転角度変位を検出できる回転変
位検出装置が得られるという効果がある。
を、その磁束方向が磁気検出素子の感磁面と平行となる
ように磁気検出素子と対向させ、かつ検出される回転変
位と連動して回転可能に配設しているので、永久磁石の
回転機構の構造が簡単となり、組み立て性の向上が図れ
るとともに、広範囲の回転角度変位を検出できる回転変
位検出装置が得られるという効果がある。
【図１】この発明の一実施例を示す回転変位検出装置の
断面図である。
断面図である。
【図２】この発明の一実施例の回転変位検出装置を模式
的に示す平面図である。
的に示す平面図である。
【図３】従来の回転変位検出装置の一例を模式的に示す
平面図である。
平面図である。
【図４】この発明の回転変位検出装置における磁石回転
角度と出力電圧との関係を示すグラフである。
角度と出力電圧との関係を示すグラフである。
１ 磁気検出素子 １ａ 磁気抵抗素子 １ｂ 感磁面 ７ 永久磁石
Claims (1)
- 【請求項１】 所定のパターンに形成された磁気抵抗素
子からなる感磁面を有する磁気検出素子と、磁束方向が
前記感磁面と平行となるように前記磁気検出素子と対向
し、かつ検出される回転変位と連動して回転可能に配設
された円筒形の永久磁石とを備え、前記永久磁石の回転
変位を、前記感磁面を平行に横切る磁束方向の変化とし
て検出することを特徴とする回転変位検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1016292A JPH05203402A (ja) | 1992-01-23 | 1992-01-23 | 回転変位検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1016292A JPH05203402A (ja) | 1992-01-23 | 1992-01-23 | 回転変位検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05203402A true JPH05203402A (ja) | 1993-08-10 |
Family
ID=11742589
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1016292A Pending JPH05203402A (ja) | 1992-01-23 | 1992-01-23 | 回転変位検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05203402A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001304805A (ja) * | 2000-04-25 | 2001-10-31 | Tokai Rika Co Ltd | 回転角度検出装置 |
| JP2006300789A (ja) * | 2005-04-22 | 2006-11-02 | Tdk Corp | 傾斜センサ |
| JP2008281556A (ja) * | 2007-04-13 | 2008-11-20 | Hitachi Metals Ltd | 角度検出装置、バルブ装置および非接触式ボリューム |
| JP2022147459A (ja) * | 2021-03-23 | 2022-10-06 | 東芝テック株式会社 | 用紙長検知装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6031005A (ja) * | 1983-07-29 | 1985-02-16 | Toshiba Corp | 回転角位置検出器 |
| JPH03246401A (ja) * | 1990-02-26 | 1991-11-01 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 回転角度検出装置 |
-
1992
- 1992-01-23 JP JP1016292A patent/JPH05203402A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6031005A (ja) * | 1983-07-29 | 1985-02-16 | Toshiba Corp | 回転角位置検出器 |
| JPH03246401A (ja) * | 1990-02-26 | 1991-11-01 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 回転角度検出装置 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001304805A (ja) * | 2000-04-25 | 2001-10-31 | Tokai Rika Co Ltd | 回転角度検出装置 |
| JP2006300789A (ja) * | 2005-04-22 | 2006-11-02 | Tdk Corp | 傾斜センサ |
| JP2008281556A (ja) * | 2007-04-13 | 2008-11-20 | Hitachi Metals Ltd | 角度検出装置、バルブ装置および非接触式ボリューム |
| JP2022147459A (ja) * | 2021-03-23 | 2022-10-06 | 東芝テック株式会社 | 用紙長検知装置 |
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