JPH0777164B2 - 非接触式ポテンシヨメ−タ - Google Patents
非接触式ポテンシヨメ−タInfo
- Publication number
- JPH0777164B2 JPH0777164B2 JP61198773A JP19877386A JPH0777164B2 JP H0777164 B2 JPH0777164 B2 JP H0777164B2 JP 61198773 A JP61198773 A JP 61198773A JP 19877386 A JP19877386 A JP 19877386A JP H0777164 B2 JPH0777164 B2 JP H0777164B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic field
- rotor
- generating means
- field generating
- ferromagnetic magnetoresistive
- Prior art date
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- Hall/Mr Elements (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、ロータを回転させる非接触式ポテンショメ
ータに関し、特には磁界により抵抗値が減少する強磁性
磁気抵抗素子を用いた非接触式ポテンショメータに関す
る。
ータに関し、特には磁界により抵抗値が減少する強磁性
磁気抵抗素子を用いた非接触式ポテンショメータに関す
る。
［従来の技術］ 非接触式ポテンショメータの磁気回路は、従来より有底
円筒状コアや回転磁性体および永久磁石とともに、閉磁
路として構成され、回転磁性体の先端部分に形成した間
隙に磁気抵抗素子であるInSbを配置して回転磁性体の回
転に応じた出力を発生するようになっており、そしてし
かして回転磁性体の先端部分に形成した間隙の大きさを
変えることにより換言すれば回転磁性体の先端を所定の
関数加工することにより前述したようなInSb製の磁気抵
抗素子から所定の関数出力を得ている。
円筒状コアや回転磁性体および永久磁石とともに、閉磁
路として構成され、回転磁性体の先端部分に形成した間
隙に磁気抵抗素子であるInSbを配置して回転磁性体の回
転に応じた出力を発生するようになっており、そしてし
かして回転磁性体の先端部分に形成した間隙の大きさを
変えることにより換言すれば回転磁性体の先端を所定の
関数加工することにより前述したようなInSb製の磁気抵
抗素子から所定の関数出力を得ている。
［発明が解決しようとする問題点］ この場合、特願昭61-72201号に開示した如く磁界発生手
段としての永久磁石は磁極が径方向に指向するように着
磁することが考えられるが、このように円弧形状の永久
磁石に着磁することは容易ではなく着磁させにくいとい
う問題がある。
段としての永久磁石は磁極が径方向に指向するように着
磁することが考えられるが、このように円弧形状の永久
磁石に着磁することは容易ではなく着磁させにくいとい
う問題がある。
この発明はこの問題点をなくすべく行なわれたもので、
磁界発生手段の着磁方向をロータの軸心方向に設定する
ことができ、磁石の形状がどのようであっても着磁を容
易に行うことができるといった優れた効果を有する非接
触式ポテンショメータを提供することを目的とする。
磁界発生手段の着磁方向をロータの軸心方向に設定する
ことができ、磁石の形状がどのようであっても着磁を容
易に行うことができるといった優れた効果を有する非接
触式ポテンショメータを提供することを目的とする。
［問題点を解決するための手段］ この発明は、ハウジング内に回転可能に設けられたロー
タと、このロータに同心的で該回転軸から所定の間隔を
余すようにして、かつそのロータの軸心と直交する平面
上に配設された一対の強磁性磁気抵抗素子を有する絶縁
基板と、前記ロータの回転中常に前記強磁性磁気抵抗素
子の一部に対向するように前記ロータに装着された磁界
発生手段とを備え、前記磁界発生手段の磁極を前記ロー
タの軸方向に指向させるとともに、前記磁界発生手段に
より前記磁界発生手段が対向していない前記強磁性磁気
抵抗素子の部分に前記絶縁基板の平面方向に偏向した磁
界を印加して閉磁路を形成するようにしたことを具備し
ていることを特徴とする構成を採用している。
タと、このロータに同心的で該回転軸から所定の間隔を
余すようにして、かつそのロータの軸心と直交する平面
上に配設された一対の強磁性磁気抵抗素子を有する絶縁
基板と、前記ロータの回転中常に前記強磁性磁気抵抗素
子の一部に対向するように前記ロータに装着された磁界
発生手段とを備え、前記磁界発生手段の磁極を前記ロー
タの軸方向に指向させるとともに、前記磁界発生手段に
より前記磁界発生手段が対向していない前記強磁性磁気
抵抗素子の部分に前記絶縁基板の平面方向に偏向した磁
界を印加して閉磁路を形成するようにしたことを具備し
ていることを特徴とする構成を採用している。
［作用］ 上記のように構成したこの発明によれば、磁界発生手段
が長方形あるいは円弧状を成す場合でも、これの着磁方
向がロータ軸心と平行な方向ですむようになり、磁界発
生手段の着磁が容易となる。
が長方形あるいは円弧状を成す場合でも、これの着磁方
向がロータ軸心と平行な方向ですむようになり、磁界発
生手段の着磁が容易となる。
［発明の効果］ 上記のように構成したこの発明によれば、磁界発生手段
がどのような形状を成す場合でも、これの着磁方向はロ
ータ軸心と平行な方向ですむようになり、磁界発生手段
の着磁が容易となるといった優れた効果を奏する非接触
式ポテンショメータを提供することができる。また磁界
発生手段の形状を任意のものにできるので特性を自由に
設定できる。
がどのような形状を成す場合でも、これの着磁方向はロ
ータ軸心と平行な方向ですむようになり、磁界発生手段
の着磁が容易となるといった優れた効果を奏する非接触
式ポテンショメータを提供することができる。また磁界
発生手段の形状を任意のものにできるので特性を自由に
設定できる。
［実施例］ 以下この発明の実施例を図面に基づいて説明する。ま
ず、第１図（ａ）、（ｂ）は本発明の第１実施例を示
す。この第１図において、絶縁基板１上に開口部を持つ
円形または多角形の形状Ni-Fe、Ni-Coなどの薄膜から成
る強磁性磁気抵抗素子2a、2bを形成し、両端子部、およ
び中点部に電極３、４、５を形成する。かかる強磁性磁
気抵抗素子2a、2bの電極端子３に電源端子Vcc、電極端
子４を接地GNDとし中点部５から出力Voutを導出する。
そして、強磁性磁気抵抗素子2a、2bのプリントパターン
の中心に上蓋９のボールベアリングから成る軸受８が設
けられている。軸受８には非磁性体材料から形成され上
下方向に指向するロータとしての回転軸６が軸まわりに
回転可能に枢支されている。この回転軸６の片側には角
形の永久磁石７が磁界発生手段として取り付けられてい
る。この永久磁石７は回転軸６の軸方向に沿って着磁さ
れており、永久磁石７は回転軸６の回転により回転中強
磁性磁気抵抗素子2aまたは2bの一部に常に上下方向に対
向するように配置されている。なお10はハウジング、11
はワイヤーハーネスである。
ず、第１図（ａ）、（ｂ）は本発明の第１実施例を示
す。この第１図において、絶縁基板１上に開口部を持つ
円形または多角形の形状Ni-Fe、Ni-Coなどの薄膜から成
る強磁性磁気抵抗素子2a、2bを形成し、両端子部、およ
び中点部に電極３、４、５を形成する。かかる強磁性磁
気抵抗素子2a、2bの電極端子３に電源端子Vcc、電極端
子４を接地GNDとし中点部５から出力Voutを導出する。
そして、強磁性磁気抵抗素子2a、2bのプリントパターン
の中心に上蓋９のボールベアリングから成る軸受８が設
けられている。軸受８には非磁性体材料から形成され上
下方向に指向するロータとしての回転軸６が軸まわりに
回転可能に枢支されている。この回転軸６の片側には角
形の永久磁石７が磁界発生手段として取り付けられてい
る。この永久磁石７は回転軸６の軸方向に沿って着磁さ
れており、永久磁石７は回転軸６の回転により回転中強
磁性磁気抵抗素子2aまたは2bの一部に常に上下方向に対
向するように配置されている。なお10はハウジング、11
はワイヤーハーネスである。
さて、強磁性磁気抵抗素子2a、2bにおいては下記の事実
が理論上、知られている。すなわち、強磁性磁気抵抗素
子は電流の流れる方向に対して直角方向から磁界を受け
ると、その部分の抵抗値が減少する特性を有しており、
また、飽和磁界以上の磁界を受けたときには、抵抗値の
減少は一定となり、半導体式磁気抵抗素子やホール素子
と相違して安定な出力が得られる特徴を有している。
が理論上、知られている。すなわち、強磁性磁気抵抗素
子は電流の流れる方向に対して直角方向から磁界を受け
ると、その部分の抵抗値が減少する特性を有しており、
また、飽和磁界以上の磁界を受けたときには、抵抗値の
減少は一定となり、半導体式磁気抵抗素子やホール素子
と相違して安定な出力が得られる特徴を有している。
つぎに、永久磁石７が強磁性磁気抵抗素子2aの全体に対
向しているときは、強磁性磁気抵抗素子2aには第１図
（ｂ）に矢印Ｈで示すように、抵抗面に垂直方向の磁界
が印加されており、強磁性磁気抵抗素子2aの抵抗値は変
化しない。このとき、永久磁石７とは反対側に位置する
強磁性磁気抵抗素子2bは永久磁石７からの磁界を第１図
（ｂ）に矢印ｉで示すように径方向に受け、その抵抗値
が減少する。回転軸６の回転に伴い強磁性磁気抵抗素子
2bの抵抗値は第２図に示すように連続的に変化し、ポテ
ンショメータの出力は略直線状態になる。この第２図の
場合、縦軸に出力（Vcc）を現わし、横軸に回転軸６の
回転角度（度）を示している。
向しているときは、強磁性磁気抵抗素子2aには第１図
（ｂ）に矢印Ｈで示すように、抵抗面に垂直方向の磁界
が印加されており、強磁性磁気抵抗素子2aの抵抗値は変
化しない。このとき、永久磁石７とは反対側に位置する
強磁性磁気抵抗素子2bは永久磁石７からの磁界を第１図
（ｂ）に矢印ｉで示すように径方向に受け、その抵抗値
が減少する。回転軸６の回転に伴い強磁性磁気抵抗素子
2bの抵抗値は第２図に示すように連続的に変化し、ポテ
ンショメータの出力は略直線状態になる。この第２図の
場合、縦軸に出力（Vcc）を現わし、横軸に回転軸６の
回転角度（度）を示している。
永久磁石７の着磁方向は絶縁基板１の平面方向ではな
く、この平面方向とは直交する方向で済むので、着磁が
容易になり、ひいては磁界発生手段の製作が容易になり
コスト的にも有利となる。
く、この平面方向とは直交する方向で済むので、着磁が
容易になり、ひいては磁界発生手段の製作が容易になり
コスト的にも有利となる。
また、半導体磁気抵抗素子やホール素子を用いたときに
は、磁界強度がばらつくと特性に大きく影響してくる
が、この実施例のように強磁性磁気抵抗素子を用いたと
きには、飽和磁界以上の磁界をあらかじめ印加しておけ
ば、実施例上ではポテンショメータの安定した出力が得
られる。
は、磁界強度がばらつくと特性に大きく影響してくる
が、この実施例のように強磁性磁気抵抗素子を用いたと
きには、飽和磁界以上の磁界をあらかじめ印加しておけ
ば、実施例上ではポテンショメータの安定した出力が得
られる。
つぎに、この発明の第２実施例を第３図および第４図を
参照して説明する。この第２実施例が第１実施例と相違
するところは第２実施例では、磁気材料により形成され
たヨーク12を設けたところである。すなわち、回転軸の
下端には、磁性材料により断面横Ｌ字状に形成されたヨ
ーク12が取り付けられ、このヨーク12の下面には永久磁
石７が接着剤などにより取り付けられている。そして、
永久磁石７が強磁性磁気抵抗素子2aに対面し、ヨーク12
の下垂部12aが強磁磁気抵抗素子2bに対応している。こ
のように構成すれば、ヨーク12の集磁作用により第３図
に記号ｉで示すように永久磁石７、強磁磁気抵抗素子2b
およびヨーク12の間に閉路が生じる。これにより強磁性
磁気抵抗素子2bを通過する磁束数が増加するため第４図
に示すような特性が得られる。この第４図において、縦
軸に出力（Vout）、横軸に回転角度（度）を取ってい
る。これによれば、第２実施例に比較して立上がりが大
となり大きな出力が得られることが理解できる。
参照して説明する。この第２実施例が第１実施例と相違
するところは第２実施例では、磁気材料により形成され
たヨーク12を設けたところである。すなわち、回転軸の
下端には、磁性材料により断面横Ｌ字状に形成されたヨ
ーク12が取り付けられ、このヨーク12の下面には永久磁
石７が接着剤などにより取り付けられている。そして、
永久磁石７が強磁性磁気抵抗素子2aに対面し、ヨーク12
の下垂部12aが強磁磁気抵抗素子2bに対応している。こ
のように構成すれば、ヨーク12の集磁作用により第３図
に記号ｉで示すように永久磁石７、強磁磁気抵抗素子2b
およびヨーク12の間に閉路が生じる。これにより強磁性
磁気抵抗素子2bを通過する磁束数が増加するため第４図
に示すような特性が得られる。この第４図において、縦
軸に出力（Vout）、横軸に回転角度（度）を取ってい
る。これによれば、第２実施例に比較して立上がりが大
となり大きな出力が得られることが理解できる。
第５図はこの発明の第３実施例を示す。
この実施例では、ヨーク12の下垂部12aの形状をくの字
状に形成している。このように構成してもよい。
状に形成している。このように構成してもよい。
第６図はこの発明の第４実施例を示す。
この実施例では、ヨーク12の下垂部12aの部分を面取り
状に形成している。このように構成してもよい。
状に形成している。このように構成してもよい。
第７図はこの発明の第５実施例を示す。この実施例で
は、ヨーク12を永久磁石７に当接させるようにして回転
軸６に取り付けている。この第５実施例においても、ヨ
ーク12の下垂部12aを第５および第６実施例で述べたよ
うにくの字状あるいは面取り状に形成してもよい。
は、ヨーク12を永久磁石７に当接させるようにして回転
軸６に取り付けている。この第５実施例においても、ヨ
ーク12の下垂部12aを第５および第６実施例で述べたよ
うにくの字状あるいは面取り状に形成してもよい。
なお、上記実施例では強磁性磁気抵抗素子2a、2bの形状
は円形または多角形であったが、形状はこれのみに限定
されず、例えば短冊状であってもよい。
は円形または多角形であったが、形状はこれのみに限定
されず、例えば短冊状であってもよい。
第１図はこの発明のポテンショメータの一実施例であ
り、同図（ａ）にその平面図、同図（ｂ）にＡ−Ａ線の
断面図を示す。第２図は回転角度と出力との関係を示す
出力特性グラフ、第３図は第２図実施例の平面図、第４
図は第２実施例の断面図、第５図（ａ）、（ｂ）はこの
発明の第３実施例を示す平面図ならびに断面図、第６図
（ａ）、（ｂ）はこの発明の第４実施例を示す平面図な
らびに断面図、第７図（ａ）、（ｂ）はこの発明の第５
実施例を示す平面図ならびに断面図である。 図中、１……絶縁基板（回路基板）、2a、2b……強磁性
磁気抵抗素子、６……回転軸（ロータ）、７……永久磁
石（磁界発生手段）、10……ハウジング
り、同図（ａ）にその平面図、同図（ｂ）にＡ−Ａ線の
断面図を示す。第２図は回転角度と出力との関係を示す
出力特性グラフ、第３図は第２図実施例の平面図、第４
図は第２実施例の断面図、第５図（ａ）、（ｂ）はこの
発明の第３実施例を示す平面図ならびに断面図、第６図
（ａ）、（ｂ）はこの発明の第４実施例を示す平面図な
らびに断面図、第７図（ａ）、（ｂ）はこの発明の第５
実施例を示す平面図ならびに断面図である。 図中、１……絶縁基板（回路基板）、2a、2b……強磁性
磁気抵抗素子、６……回転軸（ロータ）、７……永久磁
石（磁界発生手段）、10……ハウジング
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 有賀 勝彦 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本電 装株式会社内 (72)発明者 松下 利和 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本電 装株式会社内
Claims (3)
- 【請求項１】ハウジングと、 このハウジング内に回転可能に設けられたロータと、 このロータに同心的で該ロータから所定の間隔を隔てる
ようにして、かつそのロータ軸心と直交する平面上に配
設された一対の強磁性磁気抵抗素子を有する絶縁基板
と、 前記ロータの回転中常に前記強磁性磁気抵抗素子の一部
に対向するように前記ロータに装着された磁界発生手段
とを備え、 前記磁界発生手段の磁極を前記ロータの軸方向に指向さ
せるとともに、前記磁界発生手段により前記磁界発生手
段が対向していない前記強磁性磁気抵抗素子の部分に前
記絶縁基板の平面方向に偏向した磁界を印加して閉磁路
を形成するようにしたことを特徴とする非接触式ポテン
ショメータ。 - 【請求項２】前記ロータには、前記磁界発生手段に対す
る集磁を行うヨークが設けられていることを特徴とする
特許請求の範囲第１項に記載の非接触式ポテンショメー
タ。 - 【請求項３】前記磁界発生手段は、永久磁石から成って
いることを特徴とする特許請求の範囲第１項または第２
項に記載の非接触式ポテンショメータ。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61198773A JPH0777164B2 (ja) | 1986-08-25 | 1986-08-25 | 非接触式ポテンシヨメ−タ |
| EP87110695A EP0255052B1 (en) | 1986-07-29 | 1987-07-23 | Noncontact potentiometer |
| DE3788831T DE3788831T2 (de) | 1986-07-29 | 1987-07-23 | Kontaktloses Potentiometer. |
| US07/076,891 US4835509A (en) | 1986-07-29 | 1987-07-23 | Noncontact potentiometer |
| KR1019870008259A KR900007100B1 (ko) | 1986-07-29 | 1987-07-29 | 무접점 전위차계 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61198773A JPH0777164B2 (ja) | 1986-08-25 | 1986-08-25 | 非接触式ポテンシヨメ−タ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6354780A JPS6354780A (ja) | 1988-03-09 |
| JPH0777164B2 true JPH0777164B2 (ja) | 1995-08-16 |
Family
ID=16396687
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61198773A Expired - Fee Related JPH0777164B2 (ja) | 1986-07-29 | 1986-08-25 | 非接触式ポテンシヨメ−タ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0777164B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5227656Y2 (ja) * | 1973-08-06 | 1977-06-23 |
-
1986
- 1986-08-25 JP JP61198773A patent/JPH0777164B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6354780A (ja) | 1988-03-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |