CN102144142A

CN102144142A - 角度传感器

Info

Publication number: CN102144142A
Application number: CN2009801344244A
Authority: CN
Inventors: 德永一郎
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 2008-09-03
Filing date: 2009-08-31
Publication date: 2011-08-03
Also published as: JPWO2010026948A1; DE112009002175T5; US20110133728A1; WO2010026948A1

Abstract

提供一种角度传感器，能够使用磁阻效应器件提高角度检测精度。具备：磁铁(2)，安装于能够旋转的旋转体上，并能够与旋转体一起旋转；环状磁轭(3)，以包围磁铁(2)的围绕旋转轴的外周面的方式沿环状延伸，并在延伸方向的一部分上形成有缺口部(11)；和磁阻效应器件(4)，配置于缺口部(11)中，检测缺口部(11)内所产生的磁场的方向，构成为使得磁铁(2)的旋转角度和作用于GMR器件(4)的磁场的方向一致。

Description

角度传感器

技术领域

本发明涉及角度传感器，例如涉及适用于需要较高的角度检测精度的角度传感器的角度传感器。

背景技术

以往，提出一种角度传感器，在中立检测位置上将霍尔器件相对于安装在旋转轴的磁铁对置地配置，并且基于来自霍尔器件的输出信号来检测磁铁的旋转角度(例如，参照专利文献1)。在该角度传感器中，在旋转轴的中央设置长方体形状的磁铁，另一方面，在旋转轴的外表面附近配置霍尔器件，并按照由磁铁施加到霍尔器件的磁场强度来计算磁铁的旋转角度。

另一方面，当前，提出一种磁传感器，该磁传感器检测来自磁铁的磁场的方向，并使用使输出信号变化的巨磁阻效应器件(GMR器件)(例如，参照专利文献2)。在使用这样的GMR器件的磁传感器中，基于与来自磁铁的磁场方向相对应的GMR器件的电阻值变化来使输出信号产生变化。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2003-151390号公报

专利文献2：日本特开2006-276983号公报

发明概要

发明要解决的问题

考虑在上述专利文献1所记载的角度传感器中配置替代霍尔器件的GMR器件(巨磁阻效应器件)，并构成使用GMR器件的角度传感器。但是像专利文献1所载的角度传感器这样，会出现如下问题：在旋转体的外表面上配置检测磁场方向的GMR器件时，磁铁的旋转角度与作用到GMR器件上的磁场方向不对应，从而无法恰当地检测磁铁的旋转角度。

发明内容

本发明是基于该问题而做出的，目的在于提供一种角度传感器，能够使用磁阻效应器件来提高角度检测精度。

用于解决技术问题的手段

本发明的角度传感器特征在于，具有：磁铁，安装于能够旋转的旋转体上，并能够与所述旋转体一起旋转；环状磁轭，以包围所述磁铁的围绕旋转轴的外周面的方式沿环状延伸，并在延伸方向的一部分上形成有缺口部；和磁阻效应器件，配置于所述缺口部中，检测所述缺口部内所产生的磁场的方向。

根据该结构，通过利用形成有缺口部的环状磁轭来构成磁路，例如，当磁铁的磁极位于磁阻效应器件的直线状位置时，磁通的一部分从缺口部引入到环状磁轭中，从而作用于磁阻效应器件的磁通减少，当磁铁位于从该位置旋转90度后的位置时，通过环状磁轭导入磁通，从而作用于磁阻效应器件的磁通增加。因此，若形成缺口部，以使得与磁铁的旋转角度无关地，作用于磁阻效应器件的磁场强度为一定，则能够使磁铁的旋转角度与作用于磁阻效应器件的磁场的方向相一致，从而能够提高角度检测精度。

并且本发明特征在于，在上述角度传感器中，上述磁铁的围绕旋转轴的外周面为圆形。

根据该结构，例如即使在圆柱状磁铁或环状磁铁中，也能够使磁铁的旋转角度与作用于磁阻效应器件的磁场的方向相一致。

并且本发明特征在于，在上述角度传感器中，所述缺口部的间隙宽度形成为使得作用于所述磁阻效应器件的磁场的正交成分的振幅比为1。

根据该结构，由于作用于磁阻效应器件的磁场的正交成分的振幅比为1，因此能够与磁铁的旋转角度无关地，使作用于磁阻效应器件的磁场强度为一定。

并且本发明特征在于，在上述角度传感器中，上述环状磁轭形成为圆环状，上述缺口部的间隙宽度为上述环状磁轭的中心直径的1/8～1/12。

进一步，本发明的特征在于，在上述角度传感器中，上述缺口部的间隙宽度为上述环状磁轭的中心直径的1/10。

根据该结构，通过决定环状磁轭的中心直径，能够决定使得作用于磁阻效应器件的磁场强度与磁铁的旋转角度无关地为一定的缺口部的间隙宽度。并且，环状磁轭的中心直径是指环状磁轭的内径与外径之和的一半的直径。

本发明的角度传感器特征在于，具有：磁铁，安装于能够旋转的旋转体上，并能够与所述旋转体一起旋转；环状磁轭，以包围所述磁铁的围绕旋转轴的外周面的方式沿环状延伸，并在延伸方向上形成有多个缺口部；和磁阻效应器件，配置于所述多个缺口部中的某一缺口部中，检测配置有该磁阻效应器件的缺口部内产生的磁场的方向。

根据该结构，通过利用形成有多个缺口部的环状磁轭来构成磁路，例如，当磁铁的磁极位于磁阻效应器件的直线状位置时，磁通的一部分从缺口部被引入环状磁轭，从而作用于磁阻效应器件的磁通减少，当磁铁位于从该位置旋转90度后的位置时，通过环状磁轭导入磁通，从而作用于磁阻效应器件的磁通增加。因此，若以形成多个缺口部，以使得与磁铁的旋转角度无关地，作用于磁阻效应器件的磁场强度为一定，则能够使磁铁的旋转角度与作用于磁阻效应器件的磁场的方向相一致，从而能够提高角度检测精度。另外，若形成多个缺口部，以使得在环状磁轭中，磁通沿一方向流过磁路的磁阻与磁通沿相反方向流过磁路的磁阻大致相同，则能够减小环状磁轭中的磁通密度的偏差。因此，能够抑制作用于磁阻效应器件的磁通的减少，从而能够进一步提高检测灵敏度并防止磁通的泄漏。

并且本发明特征在于，在上述角度传感器中，所述磁铁的围绕旋转轴的外周面为圆形。

根据该结构，例如，即使在圆柱状磁铁或环状磁铁中，也能够使磁铁的旋转角度与作用于磁阻效应器件的磁场的方向相一致。

并且本发明特征在于，在上述角度传感器中，所述多个缺口部形成在所述环状磁轭上，以使得磁通沿一方向流过所述环状磁轭的磁路的磁阻与磁通沿与所述一方向相反的方向流过所述环状磁轭的磁路的磁阻大致相同。

根据该结构，能够减小环状磁轭中的磁通密度的偏差，抑制作用于磁阻效应器件的磁通的减少，从而能够进一步提高检测灵敏度并防止磁通的泄漏。

并且本发明的特征在于，在上述角度传感器中，所述多个缺口部为两个，该两个缺口部在所述环状磁轭中形成于隔着所述磁铁的旋转中心大致对置的位置。

根据该结构，在环状磁轭中，能够使磁通沿一方向流过的磁路的磁阻与磁通沿相反方向流过磁路的磁阻大致相同。

并且本发明的特征在于，在上述角度传感器中，所述两个缺口部的间隙宽度形成为使得作用于所述磁阻效应器件的磁场的正交成分的振幅比为1。

根据该结构，由于作用于磁阻效应器件的磁场的正交成分的振幅比为1，因此与磁铁的旋转角度无关地，能够使作用于磁阻效应器件的磁场强度为一定。

并且本发明特征在于，在上述角度传感器中，所述环状磁轭形成为圆环状，所述两个缺口部的间隙宽度为所述环状磁轭的中心直径的1/8～1/12。

发明效果

根据本发明，能够使用磁阻效应器件来提高角度检测精度。

附图说明

图1是表示本发明的角度传感器的实施方式的图，是角度传感器的模式图。

图2是由比较例的角度传感器所产生的磁场的说明图。

图3是比较例的角度传感器的状态转变图。

图4是表示比较例的角度传感器的线性特性的图。

图5是表示本发明的角度传感器的实施方式的图，图5(a)是表示对磁铁处于初始位置时的作用于GMR器件的磁通的状态的图，图5(b)是表示对磁铁处于从初始位置旋转90度后的位置时的作用于GMR器件的磁通的状态的图。

图6是表示本发明的角度传感器的实施方式的图，是角度传感器的状态转变图。

图7是表示本发明的角度传感器的实施方式的图，是角度传感器的线性特性的图。

图8是表示本发明的角度传感器的实施方式的图，是环状磁轭的设计图。

图9是表示本发明的角度传感器的实施方式的图，是表示如图8所示的环状磁轭的间隙宽度的宽度尺寸与作用于GMR器件的磁场的正交成分的振幅比之间的关系的图。

图10是表示本发明的角度传感器的其他实施方式的图，是角度传感器的模式图。

图11是表示本发明的角度传感器的其他实施方式的图，是环状磁轭的设计图。

图12是比较例的角度传感器的磁通的流动的说明图。

图13是表示本发明的角度传感器的其他实施方式的图，是角度传感器的磁通的流动的说明图。

图14是表示本发明的角度传感器的其他实施方式的图，是表示角度传感器的旋转角度与磁通密度的变动幅度之间的关系的图。

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。基于本实施方式的角度传感器是用于汽车等所搭载的发动机中的曲轴角度等需要高的角度检测精度的角度传感器。下面，根据需要，对将基于本实施方式的角度传感器应用于曲轴角传感器的情况进行说明。

图1为基于本发明的实施方式的角度传感器的模式图。如图1所示，本实施方式的角度传感器1包含：具有圆环形状的磁铁2；环状磁轭3，包围磁铁2的外周面，并且在一部分形成有缺口部11；GMR器件4，作为磁阻效应器件，配置于环状磁轭3的缺口部11中。在磁铁2的内周面，配置有圆环状的安装部件5，在安装部件5的中央，形成有能够将未图示的曲轴等插通的安装孔13。

磁铁2形成为圆环状，并固定到安装部件5的外周面使其无法相对旋转。并且，磁铁2在沿径向对置的两个位置上励磁了N极及S极，并以从N极经由环状磁轭3到达S极的圆弧状在周围产生磁场。另外，磁铁2的宽度设定为与GMR器件4的上下厚度相对应的宽度，若不低于该宽度，则也可以设定为更大的宽度。

环状磁轭3形成为在圆环状的圆环部12处设有缺口部11且俯视为C字状，并且配置为在与磁铁2的外周面之间，沿直径方向夹有一定空隙。并且，环状磁轭3的圆环部12及缺口部11形成由磁铁2产生的磁场的磁路，与磁铁2的旋转角度无关，使作用于GMR器件4的磁场强度为一定。对通过环状磁轭3所形成的磁路在下面进行详细叙述。

GMR器件4配置于环状磁轭3的缺口部11中，并检测从磁铁2产生的磁场的方向。GMR器件4作为基本结构，在未图示的晶片上层叠并形成有交换偏置(バイアス)层(反铁磁层)、固定层(钉扎磁性层)、非磁性层及自由层(自由磁性层)，作为使用巨磁阻效应的GMR(Giant Magnet Resistance)器件的一种的磁阻效应器件而构成。

基于本实施方式的角度传感器1，具有这样的结构，使通过磁铁2产生的外部磁场，即由磁铁2产生的磁场，作用于GMR器件4。并且，通过该磁场的方向使GMR器件4的电阻值产生变化，并根据反映出该变化的GMR器件4的输出电压来检测磁铁2的旋转角度。

接着，对用于与本实施方式的角度传感器进行对比的比较例进行说明。图2为比较例的角度传感器所产生的磁场的说明图。图3为比较例的角度传感器的状态转变图。并且，在图2及图3所示的角度传感器21中，除去不具有环状磁轭这点外，具有与本实施方式的角度传感器1相同的结构。因此，此处省略对同一结构的说明。并且，图2的箭头表示各磁场中的磁矢量，图2中为了便于说明，只图示出8个。

如图2所示，比较例的角度传感器21在磁铁22的N极位于与GMR器件24对置的初始位置时，磁场强度在N极附近为最大，在从N极旋转约45度后的位置减少为最大磁场的72％，在从N极旋转90度后的位置减少为最大磁场的30％。并且，磁场强度在从N极旋转约135度后的位置再次增加为最大磁场的72％，在从N极旋转180度后的位置上变为最大。如此，磁场强度在两磁极附近变为最大，在磁场的两磁极的中间位置变为最小。

如图3(a)所示，在磁铁22为初始位置时，磁铁22的旋转角度与磁矢量的磁场角度一致。设该初始位置为0度，如图3(b)所示，若磁铁22沿顺时针旋转45度，则磁铁22的旋转角度与磁矢量的磁场角度间发生角度偏差。具体来说，磁矢量的磁场角度变得比磁铁22的旋转角度小。如图3(c)所示，若磁铁22再沿顺时针旋转45度，则磁铁22的旋转角度与磁矢量的磁场角度再次相同。

并且虽然未图示，但在磁铁2沿顺时针旋转180度、270度后的情况下，磁铁22的旋转角度与磁矢量的磁场角度相同，在磁铁22旋转135度、225度、315度后的情况下，发生如图3(b)所示的同样的角度偏差。像这样在磁铁22的旋转角度为0度、90度、180度、270度以外时产生角度偏差是由于磁铁22的旋转角度的变化的磁场正交成分(X方向成分、Y方向成分)的振幅比不为1所导致的。

这里，若表示磁铁22的旋转角度与由GMR器件4检测出的检测角度之间的关系，则如图4所示。图4是表示比较例的角度传感器的线性特性的图。并且，在图4中，分别用纵轴表示检测角度，横轴表示磁铁的旋转角度，实线W1表示线性特性，虚线W2表示理想线性特性。

如图4所示，可知：在使磁铁22旋转45度及225度后的情况下，检测角度比磁铁22的旋转角度大幅减小，而在使磁铁22旋转135度及315度后的情况下，检测角度比磁铁22的旋转角度大幅增大。因此，在比较例的角度传感器21中，难以恰当地检测磁铁22的旋转角度。

接着，对基于本实施方式的角度传感器的角度检测精度进行说明。图5为表示作用于GMR器件的磁通的状态的图。图5(a)表示磁铁处于初始位置的情况，图5(b)表示磁铁处于从初始位置旋转90度后的位置的情况。并且，图6为本实施方式的角度传感器的状态转变图。并且，在图5中只图示出缺口部11附近的磁通。

如图5(a)所示，在磁铁2的N极处于与GMR器件4对置的初始位置时，磁通经由缺口部11引入到环状磁轭3，作用域GMR器件的磁通减少。另一方面，如图5(b)所示，在磁铁2处于从初始位置旋转90度后的位置时，通过磁轭3导入磁通从而使作用域GMR器件4的磁通增加。这样，环状磁轭3按如下方式形成磁路：在磁场强度强的部分将磁通引入到环状磁轭3，而在磁场强度弱的部分防止磁通的泄漏。

此时，如图6(a)所示，在设磁铁2的初始位置设为0度时，磁铁2的旋转角度与磁矢量的磁场角度都为0度且一致。由该状态出发，如图6(b)所示，若磁铁2沿顺时针旋转45度，则磁矢量的磁场角度也变成约45度。如图6(c)所示，若从初始位置沿顺时针旋转90度，则磁矢量的磁场角度也变为90度。并且，在磁铁旋转135度、180度、225度、270度、315度、360度时，磁铁2的旋转角度也与磁矢量的磁场角度一致。

这里，若表示磁铁2的旋转角度与由GMR器件4所检测到的检测角度之间的关系，则如图7所示。图7是表示基于本实施方式的角度传感器的线性特性的图。并且，在图7中，分别用纵轴表示检测角度，横轴表示磁铁的旋转角度，实线W3表示线性特性，虚线W4表示理想线性特性。

如图7所示，基于本实施方式的角度传感器具有与理想线性特性大致相同的斜度，并且能够在不产生角度偏差的情况下检测磁铁2的旋转角度。这样，由于环状磁轭3以与磁铁2的旋转位置无关地使作用于GMR器件4的磁场强度(磁矢量的大小)为一定的方式形成，因此作用于GMR器件4的磁场的正交成分的振幅比为1，能够使磁铁2的旋转角度与磁场角度一致。

接着，参照图8及图9，对缺口部的X方向的间隙宽度的宽度尺寸决定方法进行说明。图8为环状磁轭的设计图，图9为表示图8所示环状磁轭的间隙宽度的宽度尺寸与作用于GMR器件4的磁场的正交成分的振幅比之间的关系的图。并且，在图9中，分别用纵轴表示振幅比，横轴表示缺口部11的间隙宽度的宽度尺寸。

如图8所示，环状磁轭3形成为内径122mm、外径139mm，在使用该环状磁轭3的角度传感器1中，如图9所示，将作用于GMR器件4的磁场的Y方向成分用X方向成分除后的振幅比成为1的宽度尺寸大约为13mm。因此，通过将缺口部的宽度尺寸设为13mm，能够使作用于GMR器件4的磁场的正交成分的振幅比成为1，所以能够使磁铁2的旋转角度与磁场角度一致。

并且，若将缺口部11的间隙宽度的宽度尺寸设为L1且将环状磁轭3的中心直径设为L2，则对于缺口部11的间隙宽度的宽度尺寸，下式成立。

L1＝L2/10 (1)

数学式(1)表示：通过决定环状磁轭3的中心直径，能够自动地决定缺口部11的间隙宽度的宽度尺寸。

在本实施方式中，由于环状磁轭3的外径为139mm，内径为122mm，因此环状磁轭3的中心直径由于为外径与内径之和的一半而得出130.5mm。缺口部11的间隙宽度的宽度尺寸由于为该中心直径的1/10，所以为13.05mm，即得到与上述13mm大致相同的大小。

如上所述，根据基于本实施方式的角度传感器1，通过利用形成有缺口部11的环状磁轭来构成磁路，与磁铁2的旋转位置无关地，作用于GMR器件4的磁场强度成为一定，因此，能够使磁铁的旋转角度与作用于磁阻效应器件的磁场的方向一致，并且能够提高角度检测精度。

并且，在上述实施方式中，虽然将缺口部11的间隙宽度的宽度尺寸设为环状磁轭3的中心直径的1/10，但是若在环状磁轭3的中心直径的1/8～1/12的范围内，则也能够构成角度检测精度良好的角度传感器1。

接着，对本发明的其他实施方式进行说明。基于本发明的其他实施方式的角度传感器，与上述实施方式的角度传感器之间，只有除了设有GMR器件配置用的缺口部之外还设有磁路的磁阻调整用的缺口部这点不同。因此，只对不同点进行详细地说明。

参照图10及图11对基于本发明的其他实施方式的角度传感器进行说明。图10为基于本发明的其他实施方式的角度传感器的模式图。图11为基于本发明的其他实施方式的环状磁轭的设计图。

如图10所示，基于本发明的角度传感器31构成为，包含：具有圆环形状的磁铁32；环状磁轭33，包围磁铁32的外周面，并且在隔着磁铁32的中心的对置位置上形成有第1缺口部41及第2缺口部42；GMR器件34，配置在环状磁轭33的第1缺口部41中。在磁铁32的内周面配置有圆环状的安装部件35，并且，在安装部件35的中央形成有能够将未图示的曲轴等插通的安装孔44。

环状磁轭33形成为在圆环状的圆环部43的对置位置上设有第1缺口部41及第2缺口部42。并且，环状磁轭33的圆环部43及第1、第2缺口部41、42形成从磁铁产生的磁场的磁路。通过第1缺口部41，与磁铁32的旋转角度无关地，作用于GMR器件34的磁场强度保持一定，通过第2缺口部42来调整环状磁轭33内的磁路的磁阻。并且，第1缺口部41及第2缺口部42的间隙宽度以同一宽度形成，且将磁通穿过环状磁轭33内的第1缺口部41的磁路的磁阻与磁通穿过第2缺口部42的磁路的磁阻调整为相同。

该情况下，第1缺口部41及第2缺口部42的间隙宽度的宽度尺寸形成为比设为上述环状磁轭33的中心直径的1/10的长度稍微小些。在本实施方式中，如图11所示，环状磁轭33形成为：外径为126mm、内径为107mm、第1缺口部41及第2缺口部的间隙宽度的宽度尺寸为10.5mm。该第1缺口部41及第2缺口部42的间隙宽度的宽度尺寸相当于环状磁轭33的中心直径的大约1/11。

接着，参照图12及图13对环状磁轭内的磁通的流动进行说明。图12为用于对比本发明的其他实施方式的角度传感器的基于比较例的角度传感器的磁通的流动的说明图。图13为本发明的其他实施方式的角度传感器的磁通的流动的说明图。

首先，对比较例的角度传感器的磁通的流动进行说明。如图12所示，比较例的角度传感器51构成为只在一部分形成有缺口部55，并在缺口部55中配置GMR器件54。在该情况下，由于仅在环状磁轭53的一部分形成缺口部55，所以在磁铁52的磁极不位于缺口部55的对置位置的情况下，在磁通经由缺口部55(GMR器件54)回流的磁路与磁通不经由缺口部55回流的磁路之间，磁阻产生较大的偏差。

从而，相比磁通经由缺口部55回流的磁路，磁通不经由缺口部55回流的磁路的磁阻变低，因此，由虚线表示的环状磁轭53内的磁路的分界点，相对于连结磁铁52的两磁极的磁轴，位于靠近缺口部55之处。因此，在环状磁轭53内磁通向磁阻低的方向引入，从而流过缺口部55侧的磁通减少，作用于配置在缺口部55中的GMR器件54的磁通减少并且检测灵敏度降低。另一方面，流过缺口部55的对置侧的磁通增加，在环状磁轭53中隔着磁铁52的中心的缺口部55的对置侧，可能会出现磁通饱和而泄漏到环状磁轭53的外侧。

这样，在比较例的角度传感器中，通过在环状53的缺口部55中配置GMR器件54，从而能够使磁铁52的旋转角度与作用于GMR器件54的磁场的方向相一致而提高角度检测精度，但是难以得到足够的检测灵敏度。

对此，如图13所示，本实施方式的角度传感器31中，隔着磁铁32在对置位置上以相同的间隙宽度形成有第1缺口部41及第2缺口部42。该情况下，即使在磁铁32的磁极不在第1、第2缺口部41、42的对置位置的情况下，磁通经由第1缺口部41(GMR器件34)回流的磁路的磁阻与磁通经由第2缺口部42回流的磁路的磁阻也相同。

因此，在环状磁轭33中，由于第1缺口部41侧的磁路与第2缺口部42侧的磁路的磁阻一致，所以环状磁轭33内的磁路分界点位于磁铁32的磁轴的延长线上。因此，在环状磁轭33内，流过第1缺口部41侧的磁通的减少被抑制，作用于配置在第1缺口部41的GMR器件34的磁通增加，检测灵敏度提高。另一方面，流过第2缺口部42侧的磁通减少，能够抑制第2缺口部42侧的磁通的饱和并防止磁通的泄漏。

这样，在本实施方式的角度传感器中，通过在环状磁轭33中形成第1缺口部41及第2缺口部42，且在第1缺口部中配置GMR器件34，能够使角度检测精度提高，并且能够使环状磁轭33的第1缺口部41侧及第2缺口部42侧中的磁通密度没有偏差，从而使检测灵敏度提高。

此时的比较例的角度传感器及本实施方式的角度传感器的旋转角度的磁通密度的变动幅度，如图14所示。图14(a)为表示比较例的角度传感器的灵敏度特性的图。图14(b)为表示本实施方式的角度传感器的灵敏度特性的图。并且，在图14(a)、(b)中，分别用纵轴表示磁通密度，横轴表示磁铁的旋转角度，实线W5表示作用于GMR器件的磁通的Y方向成分，实线W6表示作用于GMR器件的磁铁的X方向成分。

如图14(a)、(b)所示，比较例的角度传感器51的磁通密度的变动幅度约为200G，本实施方式的角度传感器31的磁通密度的变动幅度约为380G。这样，在本实施方式的角度传感器31中，与比较例的角度传感器51相比，磁通密度的变动幅度变为大约2倍，检测灵敏度倍增。

如上所述，根据本实施方式的角度传感器31，通过利用形成有第1缺口部41及第2缺口部42的环状磁轭来构成磁路，与磁铁32的旋转位置无关地，作用于GMR器件34的磁场强度为一定，因此能够使磁铁的旋转角度与作用于磁阻效应器件的磁场的方向相一致，能够提高角度检测精度。并且，在环状磁轭33中，由于使得第1缺口部41侧的磁路与第2缺口部42侧的磁路的磁阻相同，因此能够消除环状磁轭33中的磁通密度的偏差。因此，能够抑制作用于磁阻效应器件的磁通的减少从而提高检测灵敏度，并且能够防止磁通的泄漏。

另外，在上述其他实施方式中，虽然将缺口部55的间隙宽度的宽度尺寸设为环状磁轭33的中心直径的1/11，但若在环状磁轭33的中心直径的1/8～1/12的范围内，则也能够构成角度检测精度良好的角度传感器31。

并且，虽然在上述其他实施方式中，设定为在环状磁轭33中形成第1缺口部41及第2缺口部42的结构，但不限定于此结构。只要是使磁通沿环状磁轭33的一方向流过的磁路的磁阻与磁通沿相反方向流过的磁路的磁阻大致相同的结构即可，例如，可以设定为在环状磁轭33中形成3个以上的缺口部的结构。

另外，虽然在上述其他实施方式中，设定为在环状磁轭33的对置位置上以相同的间隙宽度形成第1缺口部41及第2缺口部42的结构，但不限定于此结构。只要是第1缺口部41侧的磁路的磁阻与第2缺口部42侧的磁路的磁阻大致相同的结构即可，例如，第2缺口部42的间隙宽度可以形成为比第1缺口部41的间隙宽度更大。

另外，所谓的磁通沿一方向流过的磁路的磁阻与磁通沿相反方向流过的磁路的磁阻大致相同，不需要完全相同，也可以是，各磁路的磁阻接近到能够抑制作用于GMR器件的磁通的减少并且能够防止来自环状磁轭33的磁通的泄漏的程度。

并且，在上述实施方式中，虽然使用GMR器件4、34作为磁阻效应器件进行了说明，但是不限定于此结构，例如，也可以使用MR器件等。

并且，在上述各实施方式中，虽然将磁铁2、32及环状磁轭3、33设计为圆环状，但不限于此结构，只要是与磁铁2、32的旋转角度无关地使作用于GMR器件4、34的磁场强度为一定的结构，则也可以设为多角形的环状结构。并且，环状磁轭3、33若是不切断磁路，与磁铁2、32的旋转角度无关地使作用于GMR器件4、34的磁场强度为一定的结构，则也可以切断环状磁轭3、33的一部分。

并且，本次公开的实施方式，只是用于示例而并不限于本实施方式。本发明的范围不只是上述实施方式的说明，还意图包含通过权利要求书所示，与权利要求书相同的含义及在范围内的所有变化。

产业上的可利用性

如上所述，本发明具有能够使用磁阻效应器件来提高角度检测精度的效果，特别是对需要较高的角度检测精度的角度传感器有效。

Claims

1.一种角度传感器，特征在于，

具有：

磁铁，安装于能够旋转的旋转体上，并能够与所述旋转体一起旋转；

环状磁轭，以包围所述磁铁的围绕旋转轴的外周面的方式沿环状延伸，并在延伸方向的一部分上形成有缺口部；和

磁阻效应器件，配置于所述缺口部中，检测所述缺口部内所产生的磁场的方向。

2.根据权利要求1所述的角度传感器，其特征在于，

所述磁铁的围绕旋转轴的外周面为圆形。

3.根据权利要求1所述的角度传感器，其特征在于，

所述缺口部的间隙宽度形成为使得作用于所述磁阻效应器件的磁场的正交成分的振幅比为1。

4.根据权利要求1所述的角度传感器，其特征在于，

所述环状磁轭形成为圆环状，

所述缺口部的间隙宽度为所述环状磁轭的中心直径的1/8～1/12。

5.根据权利要求4所述的角度传感器，其特征在于，

所述缺口部的间隙宽度为所述环状磁轭的中心直径的1/10。

6.一种角度传感器，其特征在于，具有：

环状磁轭，以包围所述磁铁的围绕旋转轴的外周面的方式沿环状延伸，并在延伸方向上形成有多个缺口部；和

磁阻效应器件，配置于所述多个缺口部中的某一缺口部中，检测配置有该磁阻效应器件的缺口部内产生的磁场的方向。

7.根据权利要求6所述的角度传感器，其特征在于，

所述磁铁的围绕旋转轴的外周面为圆形。

8.根据权利要求6所述的角度传感器，其特征在于，

所述多个缺口部形成在所述环状磁轭上，以使得磁通沿一方向流过所述环状磁轭的磁路的磁阻与磁通沿与所述一方向相反的方向流过所述环状磁轭的磁路的磁阻大致相同。

9.根据权利要求6所述的角度传感器，其特征在于，

所述多个缺口部为两个，

两个缺口部在所述环状磁轭中形成于隔着所述磁铁的旋转中心大致对置的位置。

10.根据权利要求9所述的角度传感器，其特征在于，

所述两个缺口部的间隙宽度形成为使得作用于所述磁阻效应器件的磁场的正交成分的振幅比为1。

11.根据权利要求9所述的角度传感器，其特征在于，

所述环状磁轭形成为圆环状，

所述两个缺口部的间隙宽度为所述环状磁轭的中心直径的1/8～1/12。