JPH0777165B2 - 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
- JPH0777165B2 JPH0777165B2 JP61198774A JP19877486A JPH0777165B2 JP H0777165 B2 JPH0777165 B2 JP H0777165B2 JP 61198774 A JP61198774 A JP 61198774A JP 19877486 A JP19877486 A JP 19877486A JP H0777165 B2 JPH0777165 B2 JP H0777165B2
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- Japan
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- magnetoresistive element
- generating means
- field generating
- ferromagnetic magnetoresistive
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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、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、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、先に提案した特願昭61-72201のように磁界発
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。
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。
この発明はこの問題点をなくすべく行なわれたもので、
磁界発生手段が弧状などの非直線状を成すどのような形
状の場合でも、前述の径方向と直交する方向に着磁すれ
ば済むようになるので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。
磁界発生手段が弧状などの非直線状を成すどのような形
状の場合でも、前述の径方向と直交する方向に着磁すれ
ば済むようになるので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、ハウジングと、ハウジング内に回転可能に
設けられた可動部と、この可動部に同心的で該可動部か
ら所定の間隔を隔てるようにして配設され、全体的に環
状となる一対の強磁性磁気抵抗素子を有する平面状の絶
縁基板と、前記可動部側に、磁極が前記可動部の回転軸
方向に指向するとともに、前記強磁性磁気抵抗素子の一
方の側面に位置する前記絶縁基板の１部と相対向するよ
うに装着された磁界発生手段とを備え、該磁界発生手段
からの磁束が環状の前記強磁性磁気抵抗素子の径方向に
指向して閉磁路を形成するようにしたことを特徴とする
構成を採用しているものである。
設けられた可動部と、この可動部に同心的で該可動部か
ら所定の間隔を隔てるようにして配設され、全体的に環
状となる一対の強磁性磁気抵抗素子を有する平面状の絶
縁基板と、前記可動部側に、磁極が前記可動部の回転軸
方向に指向するとともに、前記強磁性磁気抵抗素子の一
方の側面に位置する前記絶縁基板の１部と相対向するよ
うに装着された磁界発生手段とを備え、該磁界発生手段
からの磁束が環状の前記強磁性磁気抵抗素子の径方向に
指向して閉磁路を形成するようにしたことを特徴とする
構成を採用しているものである。
［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１例として弧状を成す場合でも、これの着磁方向は径
方向ではなく径方向に直角する方向つまり絶縁基板の平
面と直角する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１例として弧状を成す場合でも、これの着磁方向は径
方向ではなく径方向に直角する方向つまり絶縁基板の平
面と直角する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
が弧状あるいは角状とは関係なくいかなる形状でもとい
った非直線状を成す場合でも、これの着磁方向はロータ
の軸心方向で済むようになり、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
の形状が任意であるので、自由に特性を設定できる。
が弧状あるいは角状とは関係なくいかなる形状でもとい
った非直線状を成す場合でも、これの着磁方向はロータ
の軸心方向で済むようになり、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
の形状が任意であるので、自由に特性を設定できる。
［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。（いわゆるハー
フブリッジ形成）。かかる強磁性磁気抵抗素子2a、2bの
電極端子３を接地GND、電極端子４を電源端子Vcc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9a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回転
軸６が可動部として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、磁性材製の板状の取付部
材９を介して半円弧状の永久磁石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、すなわち永久磁石７の径方向とは直交す
る方向に着磁されている。そして、この永久磁石７は一
方の強磁性磁気抵抗素子2aに対しこれの外周の側面で上
下方向に対面状態に位置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。（いわゆるハー
フブリッジ形成）。かかる強磁性磁気抵抗素子2a、2bの
電極端子３を接地GND、電極端子４を電源端子Vcc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9a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回転
軸６が可動部として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、磁性材製の板状の取付部
材９を介して半円弧状の永久磁石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、すなわち永久磁石７の径方向とは直交す
る方向に着磁されている。そして、この永久磁石７は一
方の強磁性磁気抵抗素子2aに対しこれの外周の側面で上
下方向に対面状態に位置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に直接対面する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、回転軸６の
軸方向に沿う上下方向に磁界が印加されており、この磁
界は強磁性磁気抵抗素子2aに第１図（ｂ）に矢印ｉで示
すように径方向に作用し、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2a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。
2aには第１図（ｂ）に矢印Ｈで示すように、回転軸６の
軸方向に沿う上下方向に磁界が印加されており、この磁
界は強磁性磁気抵抗素子2aに第１図（ｂ）に矢印ｉで示
すように径方向に作用し、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2a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。
このように、永久磁石７を半円弧状に形成しながらも、
永久磁石７の着磁方向は径方向ではなく、この径方向と
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。
永久磁石７の着磁方向は径方向ではなく、この径方向と
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、この実施例に示す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、この実施例に示す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４図（ａ）、（ｂ）
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、取付部材９を回転軸６
の下端部に直接取り付け、強磁性磁気抵抗素子の中心に
円形の集磁部材15を取り付けたことである。回転軸６の
下端には、磁性材料により形成された取付部材９の一端
が取り付けられ、取付部材９の他端には永久磁石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の外周面に位置している。
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、取付部材９を回転軸６
の下端部に直接取り付け、強磁性磁気抵抗素子の中心に
円形の集磁部材15を取り付けたことである。回転軸６の
下端には、磁性材料により形成された取付部材９の一端
が取り付けられ、取付部材９の他端には永久磁石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の外周面に位置している。
第５図（ａ）、（ｂ）はこの発明の第３実施例を示す。
この第３実施例では、回転軸６の下端にロータ12を取り
付け、このロータ12の下面に断面コの字状を成す磁性材
製の集磁部材13を取着している。そして、集磁部材13の
一端を強磁性磁気抵抗素子2a、2bの中心部に位置させ、
他端部は強磁性磁気抵抗素子2aの外周囲に位置して永久
磁石７を取着している。このように構成してもよい。
付け、このロータ12の下面に断面コの字状を成す磁性材
製の集磁部材13を取着している。そして、集磁部材13の
一端を強磁性磁気抵抗素子2a、2bの中心部に位置させ、
他端部は強磁性磁気抵抗素子2aの外周囲に位置して永久
磁石７を取着している。このように構成してもよい。
第６図（ａ）、（ｂ）はこの発明の第４実施例を示す。
この第４実施例では、第２実施例の状態で回転軸６の下
端に永久磁石14を接着剤などにより取り付けている。こ
の永久磁石14は永久磁石７と磁極の指向方向は同じであ
り、互いに異極となる関係に設定しているものである。
このように構成すると、永久磁石７と永久磁石14との間
には第６図（ｂ）にｉで示すように閉路が生じるが、こ
のとき強磁性磁気抵抗素子2aを通過する磁束が増加する
ため第７図に示すような特性が得られる。この第７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１実施例に比較して立上
りが大となり、大きな出力が得られることが理解され
る。
この第４実施例では、第２実施例の状態で回転軸６の下
端に永久磁石14を接着剤などにより取り付けている。こ
の永久磁石14は永久磁石７と磁極の指向方向は同じであ
り、互いに異極となる関係に設定しているものである。
このように構成すると、永久磁石７と永久磁石14との間
には第６図（ｂ）にｉで示すように閉路が生じるが、こ
のとき強磁性磁気抵抗素子2aを通過する磁束が増加する
ため第７図に示すような特性が得られる。この第７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１実施例に比較して立上
りが大となり、大きな出力が得られることが理解され
る。
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。
また、強磁性磁気抵抗素子を直線状に形成した場合に
は、磁界発生手段も直線状に形成して、直線変位を取り
出すように構成してもよい。また、ロータが直線移動と
回転変位とを併有するように構成してもよい。
は、磁界発生手段も直線状に形成して、直線変位を取り
出すように構成してもよい。また、ロータが直線移動と
回転変位とを併有するように構成してもよい。
さらには、上記各実施例では、永久磁石を強磁性磁気抵
抗素子に対して回転変位させるように構成したが、これ
とは逆に、強磁性磁気抵抗素子を永久磁石に対して変位
させることもできるが、このように構成すると、外部に
導出する端子を電気伝導可能に摺動させる構成が必要に
なり、全体の構造が複雑化する不利益があるものであ
る。このためにこの実施例では上記の構成を採用するに
は至らなかった。
抗素子に対して回転変位させるように構成したが、これ
とは逆に、強磁性磁気抵抗素子を永久磁石に対して変位
させることもできるが、このように構成すると、外部に
導出する端子を電気伝導可能に摺動させる構成が必要に
なり、全体の構造が複雑化する不利益があるものであ
る。このためにこの実施例では上記の構成を採用するに
は至らなかった。
その他、具体的な実施にあたっては、発明の要旨を逸脱
しない範囲で種々変更できる。
しない範囲で種々変更できる。
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）にその上面図、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図は強磁磁気抵抗素子の特性を示
すグラフ、第４図（ａ）、（ｂ）は第２実施例の上面図
及び断面図、第５図（ａ）、（ｂ）は第３実施例の上面
図及び断面図、第６図（ａ）、（ｂ）はこの発明の第４
実施例を示す上面図及び断面図、第７図はこの発明の第
４実施例を示す特性を示すグラフである。 図中、１……絶縁基板（回路基板）、2a、2b……強磁性
磁気抵抗素子、３……永久磁石（磁界発生手段）、６…
…回転軸（可動部）、10……ハウジング
り、同図（ａ）にその上面図、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図は強磁磁気抵抗素子の特性を示
すグラフ、第４図（ａ）、（ｂ）は第２実施例の上面図
及び断面図、第５図（ａ）、（ｂ）は第３実施例の上面
図及び断面図、第６図（ａ）、（ｂ）はこの発明の第４
実施例を示す上面図及び断面図、第７図はこの発明の第
４実施例を示す特性を示すグラフである。 図中、１……絶縁基板（回路基板）、2a、2b……強磁性
磁気抵抗素子、３……永久磁石（磁界発生手段）、６…
…回転軸（可動部）、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可動部と、 この可動部に同心的で該可動部から所定の間隔を隔てる
ようにして配設され、全体的に環状となる一対の強磁性
磁気抵抗素子を有する平面状の絶縁基板と、 前記可動部側に、磁極が前記可動部の回転軸方向に指向
するとともに、前記強磁性磁気抵抗素子の一方の側面に
位置する前記絶縁基板の１部と相対向するように装着さ
れた磁界発生手段とを備え、 該磁界発生手段からの磁束が環状の前記強磁性磁気抵抗
素子の径方向に指向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】前記磁界発生手段は、前記強磁性磁気抵抗
素子の内側または外側の近傍に配され、前記可動部には
前記磁界発生手段に対する集磁を行なう磁性材料製の集
磁部材が、前記強磁性磁気抵抗素子を前記磁界発生手段
と共に前記強磁性磁気抵抗素子の径方向に挟む位置に設
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 |
|---|---|---|---|
| JP61198774A JPH0777165B2 (ja) | 1986-08-25 | 1986-08-25 | 非接触式ポテンシヨメ−タ |
| US07/076,891 US4835509A (en) | 1986-07-29 | 1987-07-23 | Noncontact potentiometer |
| DE3788831T DE3788831T2 (de) | 1986-07-29 | 1987-07-23 | Kontaktloses Potentiometer. |
| EP87110695A EP0255052B1 (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 |
|---|---|---|---|
| JP61198774A JPH0777165B2 (ja) | 1986-08-25 | 1986-08-25 | 非接触式ポテンシヨメ−タ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6354781A JPS6354781A (ja) | 1988-03-09 |
| JPH0777165B2 true JPH0777165B2 (ja) | 1995-08-16 |
Family
ID=16396702
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61198774A Expired - Fee Related JPH0777165B2 (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) | JPH0777165B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6032997B2 (ja) * | 1977-07-06 | 1985-07-31 | 電気音響株式会社 | 多相ポテンシヨメ−タ |
-
1986
- 1986-08-25 JP JP61198774A patent/JPH0777165B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6354781A (ja) | 1988-03-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |