JPS6032997B2 - 多相ポテンシヨメ−タ - Google Patents
多相ポテンシヨメ−タInfo
- Publication number
- JPS6032997B2 JPS6032997B2 JP52080771A JP8077177A JPS6032997B2 JP S6032997 B2 JPS6032997 B2 JP S6032997B2 JP 52080771 A JP52080771 A JP 52080771A JP 8077177 A JP8077177 A JP 8077177A JP S6032997 B2 JPS6032997 B2 JP S6032997B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- potentiometer
- elements
- shaft
- output
- magnetic
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- Expired
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- Hall/Mr Elements (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明はボテンショメータ、特に半導体の磁気抵抗素子
を用いて位相の異なる２つ以上の出力を受るポテンショ
メータに関する。
を用いて位相の異なる２つ以上の出力を受るポテンショ
メータに関する。
従来のポテンショメー外ま、第１図に示すように、構成
されている。
されている。
即ち、非磁性材、例えばアルミニウムから作られた回転
シャフト１川ま、非磁性材、例えばプラスチックス、ア
ルミニウム等から作られた軸受ホルダ１１にベアリング
１２，１３によって車由支され、磁性材、例えば純鉄、
パーマロィ等のプレート１４を図示しないネジで軸受ホ
ルダー１に固定することにより、ホルダー１からベアリ
ング１２，１３が外れにいようにしている。ホルダ１１
の内側に位置するシャフト１０の先端には、図のように
磁極をシャフト軸方向に向けて永久磁石１５がェポキシ
樹脂等で接着剤で接着されている。磁石１５の磁極端面
１６は長手形に形成され、シャフト１０の先端面のほぼ
半分を占めている。軸受ホルダ１１の永久磁石１５が存
する側には、プラスチックス材から作られた基板１７が
接着剤或はネジで固定されている。
シャフト１川ま、非磁性材、例えばプラスチックス、ア
ルミニウム等から作られた軸受ホルダ１１にベアリング
１２，１３によって車由支され、磁性材、例えば純鉄、
パーマロィ等のプレート１４を図示しないネジで軸受ホ
ルダー１に固定することにより、ホルダー１からベアリ
ング１２，１３が外れにいようにしている。ホルダ１１
の内側に位置するシャフト１０の先端には、図のように
磁極をシャフト軸方向に向けて永久磁石１５がェポキシ
樹脂等で接着剤で接着されている。磁石１５の磁極端面
１６は長手形に形成され、シャフト１０の先端面のほぼ
半分を占めている。軸受ホルダ１１の永久磁石１５が存
する側には、プラスチックス材から作られた基板１７が
接着剤或はネジで固定されている。
基板１７の中央には円柱状の磁性片１８が一部を露出し
て埋設されている。また、基板１７には端子ピン２０，
２１，２２が基板１７から両端を突出して磁性片１８同
様に埋設されている。基板１７の上には、端子板１９が
載瞳されて端子ピン２０，２１，２２と係合すると共に
そのプリント回路に接続されている。磁性片１８の上に
は一対の磁気抵抗効果素子２３，２４が貼着され、その
電極に接続したりードフレームは端子板１９のプリント
回路に接続されている。
て埋設されている。また、基板１７には端子ピン２０，
２１，２２が基板１７から両端を突出して磁性片１８同
様に埋設されている。基板１７の上には、端子板１９が
載瞳されて端子ピン２０，２１，２２と係合すると共に
そのプリント回路に接続されている。磁性片１８の上に
は一対の磁気抵抗効果素子２３，２４が貼着され、その
電極に接続したりードフレームは端子板１９のプリント
回路に接続されている。
また、ホルダ１１および基板１７は有底円筒状の導電性
の磁性材、例えば純鉄、パーマロィ等から作られたケー
ス２５の中に収納されている。
の磁性材、例えば純鉄、パーマロィ等から作られたケー
ス２５の中に収納されている。
このとき、端子ピン２０，２１，２２の一端は、絶縁さ
れてケース２５の外に突出されている。このような構成
のポテンショメー外こ於ける磁石１５の磁極端面１６と
磁気抵抗効果素子２３，２４の関係を拡大して第２図に
示す。一対の磁気抵抗効果素子２３，２４は、一緒にな
って切欠円還状に構成され、出力端子電極２６および入
力端子電極２７，２８が設けられている。円環状磁気抵
抗効果素子に対する磁極端面１６は、その一辺が回転シ
ャフト１０のシャフト軸２９を通るように位置決めされ
ている。上記構成に於て、シャフト１０を３６０ｏ回転
すると、第３図のように、最高出力を出す角度位置に於
て出力に平坦部が生じる欠点がある。
れてケース２５の外に突出されている。このような構成
のポテンショメー外こ於ける磁石１５の磁極端面１６と
磁気抵抗効果素子２３，２４の関係を拡大して第２図に
示す。一対の磁気抵抗効果素子２３，２４は、一緒にな
って切欠円還状に構成され、出力端子電極２６および入
力端子電極２７，２８が設けられている。円環状磁気抵
抗効果素子に対する磁極端面１６は、その一辺が回転シ
ャフト１０のシャフト軸２９を通るように位置決めされ
ている。上記構成に於て、シャフト１０を３６０ｏ回転
すると、第３図のように、最高出力を出す角度位置に於
て出力に平坦部が生じる欠点がある。
特に、電極２７，２８を含む位置に磁極端面１６が位置
したとき顕著に現われる。これは図のように電極の部分
で磁気抵抗効果が生じないからである。このような出力
特性を除去するためには、非磁気抵抗効果となる部分を
小さくすればよいが、電極部分の形成が困難になる欠点
が生じる。また、近年サーボモータやコアレスモータの
位相制御用ポテンショメータの要求が高まっている。
したとき顕著に現われる。これは図のように電極の部分
で磁気抵抗効果が生じないからである。このような出力
特性を除去するためには、非磁気抵抗効果となる部分を
小さくすればよいが、電極部分の形成が困難になる欠点
が生じる。また、近年サーボモータやコアレスモータの
位相制御用ポテンショメータの要求が高まっている。
この種ポテンショメータには接触型のものがあるが摩耗
により短寿命であるという欠点があり、また上記のよう
な磁気抵抗効果素子を用いたポテンショメータでは端子
電極の形成が困難となり直線性のよい多相出力のポテン
ショは得られていない。このため、同じ特性のポテンシ
ョメータを取付角度をずらして２〜３個並列に結合して
用いているが、各ポテンショメータのバラツキは避けら
れず、満足すべき状態にいたつてし、ない。本発明は安
価にして精度の良い多相出力を発生するポテンショメー
タを提供することを目的とする。本発明ポテンショメー
タの特徴を述べると、回転シャフトの先端部分に固定し
た永久磁石から磁界の作用を受ける感磁センサ部は、半
円弧状の複数の磁気抵抗効果素子を備え、これらの素子
の内、弦側を向い合せ且つシャフト軸に対し互に反対方
向へ偏位して位置する２つの磁気抵抗効果素子を対とし
、それぞれの対となる素子の感磁面の和が３６０の角度
範囲を占めると共に、磁気抵抗効果素子の弦方向が各対
ごとに所定の角度間隔を有する構成で、シャフトを回転
することにより位相のずれた複数の出力を得るものであ
る。
により短寿命であるという欠点があり、また上記のよう
な磁気抵抗効果素子を用いたポテンショメータでは端子
電極の形成が困難となり直線性のよい多相出力のポテン
ショは得られていない。このため、同じ特性のポテンシ
ョメータを取付角度をずらして２〜３個並列に結合して
用いているが、各ポテンショメータのバラツキは避けら
れず、満足すべき状態にいたつてし、ない。本発明は安
価にして精度の良い多相出力を発生するポテンショメー
タを提供することを目的とする。本発明ポテンショメー
タの特徴を述べると、回転シャフトの先端部分に固定し
た永久磁石から磁界の作用を受ける感磁センサ部は、半
円弧状の複数の磁気抵抗効果素子を備え、これらの素子
の内、弦側を向い合せ且つシャフト軸に対し互に反対方
向へ偏位して位置する２つの磁気抵抗効果素子を対とし
、それぞれの対となる素子の感磁面の和が３６０の角度
範囲を占めると共に、磁気抵抗効果素子の弦方向が各対
ごとに所定の角度間隔を有する構成で、シャフトを回転
することにより位相のずれた複数の出力を得るものであ
る。
以下本発明の実施例を添付図面を用いて詳細に説明する
。
。
なお、ポテンショメータ全体の構成は第１図に示す従来
例と一部を除いて同じであるため、その部分の説明を省
略する。また、第１図と同じ部分には同じ番号を用いる
。第４図は本発明ポテンショメー外こ於ける感磁センサ
部８０を示す。
例と一部を除いて同じであるため、その部分の説明を省
略する。また、第１図と同じ部分には同じ番号を用いる
。第４図は本発明ポテンショメー外こ於ける感磁センサ
部８０を示す。
同図に於て、半円弧状の磁気抵抗効果素子３０，４０，
５０，６０は、角形にダィシング或はスクラィビングさ
れたサブストレート７０の上に、シリコン、インジウム
アンチモナィド、インジウムアーセナィド等の半導体材
を公知の葵着法やエッチング法を用いて形成している。
サブストレート７０．１こはフェライト等の磁性材或は
ガラスやセラミック等の非磁性材を使用する。各々の対
の磁気抵抗効果素子３０，４０，および５０，６０は、
それぞれの素子の円弧中心を第１図の回転シャフト１０
のシャフト軸２９を通る線７１，７２に沿ってシャフト
軸２９に対し互いに反対方向へ等距離偏位させて配置さ
れ、且つ一対の素子３０，４０および５０，６０の一対
の感磁面３１，４１，および５１，６１は３６００の角
度範囲を占める如く形成されている。
５０，６０は、角形にダィシング或はスクラィビングさ
れたサブストレート７０の上に、シリコン、インジウム
アンチモナィド、インジウムアーセナィド等の半導体材
を公知の葵着法やエッチング法を用いて形成している。
サブストレート７０．１こはフェライト等の磁性材或は
ガラスやセラミック等の非磁性材を使用する。各々の対
の磁気抵抗効果素子３０，４０，および５０，６０は、
それぞれの素子の円弧中心を第１図の回転シャフト１０
のシャフト軸２９を通る線７１，７２に沿ってシャフト
軸２９に対し互いに反対方向へ等距離偏位させて配置さ
れ、且つ一対の素子３０，４０および５０，６０の一対
の感磁面３１，４１，および５１，６１は３６００の角
度範囲を占める如く形成されている。
そして、線７１と７２は９０の角度間隔に定められてい
る。磁気抵抗効果素子３０，４０，５０，６０の感磁面
３１，４１，５１，６１には、感磁面を横断するように
、金やインジウム等の良導体を用いてメタルバー３２，
４２，５２，６２が多数設けられ磁極端面１６が回転し
たときの素子３０，４０，５０，６０の感度を調整して
いる。即ち、それぞれの素子は、シャフト軸２９からそ
の中心が偏位しているからメタルバー３２，４２，６２
，６２が多数設けられ、磁極端面１６が回転したときの
素子３０，４０，６０，６０の感度を調整している。即
ち、それぞれの素子は、シャフト輪２９からその中心が
偏位しているからメタルバー３２，４２，５２，６２を
等間隔に形成したのでは、シャフト１０を一定の角速度
で回転したとき、磁界の作用を受ける感磁面の面積が一
定の割合で増減しないことになり、直線性のよい出力は
得られない。このため、感磁面３１，４１，５１，６１
に於けるメタルバー３２，４２，５２，６２は磁極端面
１６を回転したとき、各角度における磁気感度がほぼ等
しくなるように設け、シャフト軸２９から遠くなるに従
ってメタルバー間の間隔を広げて単位面積当りの磁気感
度を次第に低くしている。磁気抵抗効果素子３０，４０
，５０，６０の両端には、金とかインジウムのような良
導体で電極３３，３４，４３，４４，５３，５４，６３
，６４を蒸着形成し、シャフト軸２９近くにある電極３
３，４３，５３，６３からリード部３５，４５，５５，
６５を蒸着により形成して引出電極３６，４６，５６，
６６に接続している。
る。磁気抵抗効果素子３０，４０，５０，６０の感磁面
３１，４１，５１，６１には、感磁面を横断するように
、金やインジウム等の良導体を用いてメタルバー３２，
４２，５２，６２が多数設けられ磁極端面１６が回転し
たときの素子３０，４０，５０，６０の感度を調整して
いる。即ち、それぞれの素子は、シャフト軸２９からそ
の中心が偏位しているからメタルバー３２，４２，６２
，６２が多数設けられ、磁極端面１６が回転したときの
素子３０，４０，６０，６０の感度を調整している。即
ち、それぞれの素子は、シャフト輪２９からその中心が
偏位しているからメタルバー３２，４２，５２，６２を
等間隔に形成したのでは、シャフト１０を一定の角速度
で回転したとき、磁界の作用を受ける感磁面の面積が一
定の割合で増減しないことになり、直線性のよい出力は
得られない。このため、感磁面３１，４１，５１，６１
に於けるメタルバー３２，４２，５２，６２は磁極端面
１６を回転したとき、各角度における磁気感度がほぼ等
しくなるように設け、シャフト軸２９から遠くなるに従
ってメタルバー間の間隔を広げて単位面積当りの磁気感
度を次第に低くしている。磁気抵抗効果素子３０，４０
，５０，６０の両端には、金とかインジウムのような良
導体で電極３３，３４，４３，４４，５３，５４，６３
，６４を蒸着形成し、シャフト軸２９近くにある電極３
３，４３，５３，６３からリード部３５，４５，５５，
６５を蒸着により形成して引出電極３６，４６，５６，
６６に接続している。
電極３４，３６，４４，４６，５４，５６，６４，６６
には図示しないリードフレームをボンデングして、端子
板１９のプリント回路に接続している。
には図示しないリードフレームをボンデングして、端子
板１９のプリント回路に接続している。
上記の構成に於て、シャフト１０を回転し磁極端面１６
を第４図の緑７１の位置から反時計方向に回転すると、
一対の磁気抵抗効果素子３０と４０からは第５図ａの出
力が得られ、一対の素子５０と６０からは同図ａから９
Ｇ星れたｂの出力が発生する。
を第４図の緑７１の位置から反時計方向に回転すると、
一対の磁気抵抗効果素子３０と４０からは第５図ａの出
力が得られ、一対の素子５０と６０からは同図ａから９
Ｇ星れたｂの出力が発生する。
上記一対の磁気抵抗効果素子３０，４０および５０，６
川ま、第６図のように、定電圧電源７３の両端に直列に
接続し、素子３０と４０の間および素子５０と６０の間
には出力端子７４，７５を設けている。
川ま、第６図のように、定電圧電源７３の両端に直列に
接続し、素子３０と４０の間および素子５０と６０の間
には出力端子７４，７５を設けている。
また、電源７３の両端には抵抗７６，７７を直列に接続
し、その間に出力端子７８を設けている。而して、端子
７４と７８から第５図ａの出力が、また７５と７８から
第５図ｂの出力が得られ、７４と７５の間からは第５図
のａとｂを合成した出力が得られる。
し、その間に出力端子７８を設けている。而して、端子
７４と７８から第５図ａの出力が、また７５と７８から
第５図ｂの出力が得られ、７４と７５の間からは第５図
のａとｂを合成した出力が得られる。
上記実施例では位相が９００相違する２つの出力を発生
するポテンショメータについて説明したが、一対の半円
弧の磁気抵抗効果素子を３組形成し、これらを１２０ｏ
の角度間隔で配置すると６０ｏの位相が相違する３つ
の出力を同時に得ることが出来る。
するポテンショメータについて説明したが、一対の半円
弧の磁気抵抗効果素子を３組形成し、これらを１２０ｏ
の角度間隔で配置すると６０ｏの位相が相違する３つ
の出力を同時に得ることが出来る。
このようにして磁気抵抗効果素子の数を多くすればより
多くの出力を得ることが出来る。本発明は上述のように
、ポテンショメータの全体的構造をほとんど変更するこ
となく、半円弧状の磁気抵抗効果素子を複数個用いるこ
とにより多相の出力を得るから従来のように２つも３つ
も結合して使用することもなく安価なポテンショメータ
が得られ、また発生する出力の位相角は、磁気抵抗効果
素子が蒸着法やエッチング法で同時に形成されるので精
度のよいものが得られ、また無接触であるので損耗する
こともない。また、磁気抵抗効果素子は、それぞれが１
８０の角度範囲に感磁面をもつているため、従来のよう
に電極部分によって出力特性が変ることもない。
多くの出力を得ることが出来る。本発明は上述のように
、ポテンショメータの全体的構造をほとんど変更するこ
となく、半円弧状の磁気抵抗効果素子を複数個用いるこ
とにより多相の出力を得るから従来のように２つも３つ
も結合して使用することもなく安価なポテンショメータ
が得られ、また発生する出力の位相角は、磁気抵抗効果
素子が蒸着法やエッチング法で同時に形成されるので精
度のよいものが得られ、また無接触であるので損耗する
こともない。また、磁気抵抗効果素子は、それぞれが１
８０の角度範囲に感磁面をもつているため、従来のよう
に電極部分によって出力特性が変ることもない。
更にまた、素子の電極からのりード線も素子の磁気抵抗
効果を阻害することなく余裕をもって引出すことが出来
るので多相出力を出す素子全体の形成が容易になる。
効果を阻害することなく余裕をもって引出すことが出来
るので多相出力を出す素子全体の形成が容易になる。
第１図は従来のポテンショメ−夕の構成を示す断面図、
第２図は従来の感磁センサ部の平面図、第３図は従釆の
ポテンショメータの出力特性図、第４図は本発明ポテン
ショメータに於ける感磁センサ部の平面図、第５図は第
４図のセンサ部を使用したポテンショメータの出力特性
図、第６図は第４図のセンサ部の各磁気抵抗素子を結線
した出力回路図である。 図中の１川ま回転シャフト、１５は磁石、１６は磁極端
面、２９はシャフト軸、３０，４０，５０，６０は磁気
抵抗効果素子、３１，４１，５１，６１は感磁面、３２
，４２，５２，６２はメタルバー、８０は感磁センサ部
である。 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図
第２図は従来の感磁センサ部の平面図、第３図は従釆の
ポテンショメータの出力特性図、第４図は本発明ポテン
ショメータに於ける感磁センサ部の平面図、第５図は第
４図のセンサ部を使用したポテンショメータの出力特性
図、第６図は第４図のセンサ部の各磁気抵抗素子を結線
した出力回路図である。 図中の１川ま回転シャフト、１５は磁石、１６は磁極端
面、２９はシャフト軸、３０，４０，５０，６０は磁気
抵抗効果素子、３１，４１，５１，６１は感磁面、３２
，４２，５２，６２はメタルバー、８０は感磁センサ部
である。 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図
Claims (1)
- １ 回転シヤフトの先端部に磁極端面がシヤフト先端の
ほぼ半分を占める永久磁石を固定し、前記磁極端面と向
い合う感磁センサ部は半円孤状の感磁面を有する複数の
磁気抵抗効果素子を有し、該素子の内弦側を向い合せ且
つシヤフト軸に対し相互に反対方向へ偏位して位置した
ものを対として、各対を所定の角度間隔で配列して構成
し多相出力を得ることを特徴とした多相ポテンシヨメー
タ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP52080771A JPS6032997B2 (ja) | 1977-07-06 | 1977-07-06 | 多相ポテンシヨメ−タ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP52080771A JPS6032997B2 (ja) | 1977-07-06 | 1977-07-06 | 多相ポテンシヨメ−タ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5415155A JPS5415155A (en) | 1979-02-03 |
| JPS6032997B2 true JPS6032997B2 (ja) | 1985-07-31 |
Family
ID=13727672
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP52080771A Expired JPS6032997B2 (ja) | 1977-07-06 | 1977-07-06 | 多相ポテンシヨメ−タ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6032997B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0777163B2 (ja) * | 1986-03-28 | 1995-08-16 | 日本電装株式会社 | ポテンシヨメ−タ |
| JPH0777165B2 (ja) * | 1986-08-25 | 1995-08-16 | 日本電装株式会社 | 非接触式ポテンシヨメ−タ |
| JP7624455B2 (ja) * | 2020-11-10 | 2025-01-30 | ＡｌｐｈａＴｈｅｔａ株式会社 | 回転操作子、検出方法およびプログラム |
-
1977
- 1977-07-06 JP JP52080771A patent/JPS6032997B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5415155A (en) | 1979-02-03 |
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