JPH07113811A - 磁気センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ステムに炭素鋼等の磁性材料を使用しても確
実に磁界の変化を検出できる磁気センサを提供すること
にある。 【構成】 カンパッケージのステム１は、磁性材料より
なる。ステム１上には、所定厚さの非磁性材料よりなる
スペーサ５が接着等で固定されている。スペーサ５上に
はＩＣチップ６が接着等で固定され、ＩＣチップ６には
ＭＲ素子やホール素子等の感磁素子が形成されている。
ステム１にはキャップ１０がステム１の周縁部の薄肉部
１ａに対し全周抵抗溶接され、カンパッケージ内部の気
密が確保されている。噴射ポンプの回転軸には磁石１５
が固着され、磁石１５には円周方向にＳ極とＮ極が交互
に着磁されている。そして、ＩＣチップ（感磁素子）６
と所定間隔をおいて磁石１５が対向配置され、磁石１５
からの磁界の変化を感磁素子にて検出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、磁気センサに関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】通常、磁気センサにおいては、ＭＲ素子
等の感磁素子が樹脂モールドされている。しかし、樹脂
モールドでは気密性が悪いので、カンパッケージによる
気密封止が望まれている。つまり、ステム上に感磁素子
が配置され、ステムにはキャップが全周溶接され感磁素
子の気密が保持される。ここで、パッケージ材であるス
テムには価格等の面から４２アロイ、５０アロイ等の炭
素鋼が使用されることとなる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、ステムは炭
素鋼よりなるため磁性があり、ステムに磁界が引き寄せ
られ、感磁素子が磁界の変化を検出しにくくなる。この
ように、炭素鋼は磁性があるため、ＭＲ素子等の磁界の
変化を検出するセンサのパッケージ材としては使用しに
くかった。

【０００４】そこで、この発明の目的は、ステムに炭素
鋼等の磁性材料を使用しても確実に磁界の変化を検出で
きる磁気センサを提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明は、磁性材料よ
りなるステム上に感磁素子を配置するとともに、ステム
上にキャップを配置して感磁素子を気密封止し、さら
に、感磁素子と所定間隔をおいて対向配置された対象物
体からの磁界の変化を感磁素子にて検出するようにした
磁気センサであって、前記ステムと感磁素子との間に、
所定厚さの非磁性材料よりなるスペーサを配置した磁気
センサをその要旨とするものである。

【０００６】

【作用】対象物体に対しスペーサの厚さ分だけステムが
離間し、ステムによる集磁現象が低減され、感磁素子が
対象物体からの磁界の変化をより確実に検出できる。

【０００７】

【実施例】以下、この発明を回転センサに具体化した一
実施例を図面に従って説明する。図１には、ディーゼル
エンジン用燃料噴射ポンプに取り付けられる回転センサ
を示す。

【０００８】カンパッケージのステム１は、４２アロイ
あるいは５０アロイ等の鉄系の材料よりなり、同材料は
磁性を有する。このステム１は板状をなし、周縁部には
薄肉部１ａが形成されている。ステム１は、鉄系の材料
よりなるホルダ２に抵抗溶接等で固着されている。この
ホルダ２は円筒部２ａと鍔部２ｂとからなり、鍔部２ｂ
が噴射ポンプのカムリング３にネジ４により固定されて
いる。ステム１上には、所定厚さの非磁性材料よりなる
スペーサ５が接着等で固定されている。本実施例ではス
ペーサ５には０．５ｍｍ以上の厚みをもつアルミナ板が
使用されている。又、スペーサ５上にはＩＣチップ６が
接着等で固定され、ＩＣチップ６にはＭＲ素子やホール
素子等の感磁素子とその素子出力を処理する処理回路と
が形成されている。

【０００９】ステム１にはターミナル７が貫通状態で、
かつ、ガラス８により気密が保たれた状態で取り付けら
れ、ターミナル７とＩＣチップ６とがボンディングワイ
ヤ９により電気的に接続されている。又、ステム１には
キャップ１０が取り付けられている。このキャップ１０
は非磁性のステンレス鋼よりなり、ステム１の周縁部の
薄肉部１ａに対し全周抵抗溶接され、カンパッケージ内
部の気密が確保されている。

【００１０】ステム１の裏面側（図中、右側）におい
て、ホルダ２の円筒部２ａの内周部には円筒状のケース
１１が嵌入されている。このケース１１内部においてタ
ーミナル７の一端が連結金属１２によりリード線１３と
連結されている。又、ケース１１内はエポキシ樹脂１４
にて樹脂封止されている。

【００１１】噴射ポンプの回転軸には対象物体としての
磁石１５が固着され、磁石１５には円周方向にＳ極とＮ
極が交互に着磁されている。そして、ＩＣチップ（感磁
素子）６と所定間隔をおいて磁石１５が対向配置され、
磁石１５からの磁界の変化を感磁素子にて検出するよう
になっている。

【００１２】次に、上記のように構成された回転センサ
の作用を説明する。燃料噴射ポンプの駆動に伴い同ポン
プの回転軸に固着された磁石１５が回転すると、ＩＣチ
ップ６を通る磁界の向きや強さが磁石１５の回転位置
（角度）によって変化する。この変化をＩＣチップ６の
感磁素子が検出し、処理回路によって適宜信号処理を行
いポンプの燃料噴射時期等の制御を行う。

【００１３】ここで、ＩＣチップ６をステム１に直接固
定した場合、磁石１５から発生する磁界はステム１の透
磁率が高いためステム１に引き寄せられＩＣチップ６の
感磁素子での磁界の変化が小さくなる。このように、ス
テム１による集磁現象が発生する。図２は、ＩＣチップ
（感磁素子）６と磁石１５との間の距離を一定に保った
状態で、ステム１が無いときの感磁素子の出力を１００
％とした際のスペーサ５の厚さを変更した場合の感磁素
子の出力の比率を示すものである。この図２から、ＩＣ
チップ６上の感磁素子とステム１との間隔（スペーサ５
の厚さ）を０．５ｍｍ以上とすることにより、感磁素子
の出力への影響はほとんど無くすことができることが分
かる。

【００１４】このように本実施例では、磁性材料よりな
るステム１上に感磁素子を配置するとともに、ステム１
上にキャップ１０を配置して感磁素子を気密封止し、さ
らに、感磁素子と所定間隔をおいて対向配置された磁石
（対象物体）１５からの磁界の変化を感磁素子にて検出
するようにした磁気センサにおいて、ステム１と感磁素
子との間に、所定厚さの非磁性材料よりなるスペーサ５
を配置した。よって、磁石１５に対しスペーサ５の厚さ
分だけステム１が離間し、ステム１による集磁現象が低
減され、感磁素子が磁石１５からの磁界の変化をより確
実に検出できる。このようにして、ステムに炭素鋼等の
磁性材料を使用しても確実に磁界の変化を検出できるこ
ととなる。

【００１５】尚、この発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、例えば、スペーサとして用いる材料は非磁
性のものであればよく、一般のハイブリッドＩＣに用い
られるアルミナ基板やフェノールの基板等を用いると、
図３，４に示すように、センサの回路配線を兼ねること
ができる。つまり、炭素鋼よりなるステム１６上にはス
ペーサとしてのアルミナ基板１７が配置され、アルミナ
基板１７上には感磁素子を有するＩＣチップ１８と、回
路処理ＩＣ１９と、チップコンデンサ２０とが配置され
ている。又、アルミナ基板１７上には配線部２１が形成
され、配線部２１の一部はターミナル２２とボンディン
グワイヤ２３にて電気的に接続されている。さらに、ス
テム１６の周縁部にはキャップ２４が全周溶接されてい
る。

【００１６】

【発明の効果】以上詳述したようにこの発明によれば、
ステムに炭素鋼等の磁性材料を使用しても確実に磁界の
変化を検出できる優れた効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の回転センサの断面図である。

【図２】スペーサ厚と感磁素子出力比との関係を示す特
性図である。

【図３】別例の回転センサの平面図である。

【図４】別例の回転センサの正面図である。

【符号の説明】

１ ステム ５ スペーサ １０ キャップ １５ 対象物体としての磁石

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁性材料よりなるステム上に感磁素子を
   配置するとともに、ステム上にキャップを配置して感磁
   素子を気密封止し、さらに、感磁素子と所定間隔をおい
   て対向配置された対象物体からの磁界の変化を感磁素子
   にて検出するようにした磁気センサであって、 前記ステムと感磁素子との間に、所定厚さの非磁性材料
   よりなるスペーサを配置したことを特徴とする磁気セン
   サ。