JP2000298037A - 回転センサ - Google Patents
回転センサInfo
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- JP2000298037A JP2000298037A JP11107715A JP10771599A JP2000298037A JP 2000298037 A JP2000298037 A JP 2000298037A JP 11107715 A JP11107715 A JP 11107715A JP 10771599 A JP10771599 A JP 10771599A JP 2000298037 A JP2000298037 A JP 2000298037A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】分解能を向上させて回転体の回転変位を正確に
検出できる回転センサを提供する。 【解決手段】回転センサ1は、ギヤ2とそのギヤ2に対
向して配置された一対の磁気抵抗素子3,4とを有して
いる。一方の磁気抵抗素子3は、他方の磁気抵抗素子4
に対して回転方向と直交する方向にずらして配置され
る。これにより、磁気抵抗素子3,4をギヤ2の回転方
向に近接して配置でき、ギヤ2の回転に伴う磁界の変化
が高分解能で検出される。つまり、ギヤ2の回転に伴う
磁界の変化が磁気抵抗素子3,4の抵抗変化により電気
信号として出力され、その出力信号によりギヤ2の回転
変位が正確に検出される。
検出できる回転センサを提供する。 【解決手段】回転センサ1は、ギヤ2とそのギヤ2に対
向して配置された一対の磁気抵抗素子3,4とを有して
いる。一方の磁気抵抗素子3は、他方の磁気抵抗素子4
に対して回転方向と直交する方向にずらして配置され
る。これにより、磁気抵抗素子3,4をギヤ2の回転方
向に近接して配置でき、ギヤ2の回転に伴う磁界の変化
が高分解能で検出される。つまり、ギヤ2の回転に伴う
磁界の変化が磁気抵抗素子3,4の抵抗変化により電気
信号として出力され、その出力信号によりギヤ2の回転
変位が正確に検出される。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、磁電変換素子を用
いて回転体の回転変位を検出する回転センサに関するも
のである。
いて回転体の回転変位を検出する回転センサに関するも
のである。
【0002】
【従来技術】従来、回転センサとして、例えば、磁気抵
抗素子等の磁電変換素子を用いた磁気式の回転センサが
知られている(特開平8−233841)。この種の回
転センサは、回転体の回転に伴う磁界の変化から回転体
の回転数や回転位置等を検出するものである。
抗素子等の磁電変換素子を用いた磁気式の回転センサが
知られている(特開平8−233841)。この種の回
転センサは、回転体の回転に伴う磁界の変化から回転体
の回転数や回転位置等を検出するものである。
【0003】磁気抵抗素子は、印加される磁界に応じて
電気抵抗が変化する素子であって、同素子を用いた回転
センサは、回転体の回転速度に依存せず常に同一レベル
の信号出力が得られ、動作寿命が長い等の長所を有して
いる。その一方で磁気抵抗素子は温度特性が悪いため、
2つの磁気抵抗素子を用いて回転検出が行われている。
電気抵抗が変化する素子であって、同素子を用いた回転
センサは、回転体の回転速度に依存せず常に同一レベル
の信号出力が得られ、動作寿命が長い等の長所を有して
いる。その一方で磁気抵抗素子は温度特性が悪いため、
2つの磁気抵抗素子を用いて回転検出が行われている。
【0004】詳しくは、図8(a),(b)に示すよう
に、回転センサ20は、回転軸(図示せず)に固定され
たギヤ21と、そのギヤ21に対向して配置される一対
の磁気抵抗素子22,23とを有しており、同回転セン
サ20により回転軸の回転変位が検出される。ギヤ21
は、磁性体からなりその外周面に凸状の歯が複数形成さ
れている。また、磁気抵抗素子22は、磁気抵抗素子2
3に対してギヤ21の回転方向(図中、X矢印方向)に
1/2ピッチだけずらして配設され、ギヤ21の回転に
応じて磁気抵抗素子22,23に印加される磁界が変化
するように構成されている。なおここで、1ピッチは隣
接する歯の間隔をいう。
に、回転センサ20は、回転軸(図示せず)に固定され
たギヤ21と、そのギヤ21に対向して配置される一対
の磁気抵抗素子22,23とを有しており、同回転セン
サ20により回転軸の回転変位が検出される。ギヤ21
は、磁性体からなりその外周面に凸状の歯が複数形成さ
れている。また、磁気抵抗素子22は、磁気抵抗素子2
3に対してギヤ21の回転方向(図中、X矢印方向)に
1/2ピッチだけずらして配設され、ギヤ21の回転に
応じて磁気抵抗素子22,23に印加される磁界が変化
するように構成されている。なおここで、1ピッチは隣
接する歯の間隔をいう。
【0005】具体的には、図8のように磁気抵抗素子2
2とギヤ21の凸状の歯(凸部)とが対向することで、
磁気抵抗素子22に印加される磁界が大きくなり、磁気
抵抗素子22の電気抵抗が増大する。また、磁気抵抗素
子23とギヤ21の歯みぞ(凹部)とが対向すること
で、磁気抵抗素子23に印加される磁界が小さくなり、
磁気抵抗素子23の電気抵抗が減少する。従って、磁気
抵抗素子22,23を直列に接続しその中点電位をセン
サ出力として出力することで、ギヤ21の歯に対応した
出力信号を得ることができる。また、直列接続された磁
気抵抗素子22,23の中点電位を出力する構成により
温度の影響を相殺することができる。そして、同回転セ
ンサ20の出力信号に基づいて回転軸の回転変位が検出
されて各種制御が実施されている。
2とギヤ21の凸状の歯(凸部)とが対向することで、
磁気抵抗素子22に印加される磁界が大きくなり、磁気
抵抗素子22の電気抵抗が増大する。また、磁気抵抗素
子23とギヤ21の歯みぞ(凹部)とが対向すること
で、磁気抵抗素子23に印加される磁界が小さくなり、
磁気抵抗素子23の電気抵抗が減少する。従って、磁気
抵抗素子22,23を直列に接続しその中点電位をセン
サ出力として出力することで、ギヤ21の歯に対応した
出力信号を得ることができる。また、直列接続された磁
気抵抗素子22,23の中点電位を出力する構成により
温度の影響を相殺することができる。そして、同回転セ
ンサ20の出力信号に基づいて回転軸の回転変位が検出
されて各種制御が実施されている。
【0006】ところで近年では、制御精度を高めるため
に分解能の高い回転センサが望まれている。そのため、
ギヤ21の外周面に形成する歯を細かくして回転センサ
の分解能を向上させている。
に分解能の高い回転センサが望まれている。そのため、
ギヤ21の外周面に形成する歯を細かくして回転センサ
の分解能を向上させている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところが、磁気抵抗素
子22,23をギヤ21の回転方向に近接して設けるに
は限界があり、図9のようにギヤ21の歯が細かくなり
ピッチが狭くなると、2つの磁気抵抗素子22,23が
同時に凸状の歯(又は歯みぞ)に対向することとなりギ
ヤ21の回転が検出できなくなってしまう。つまり、2
つの素子22,23の電気抵抗が同様に変化してしまう
ため、ギヤ21の回転に応じた出力信号を得ることがで
きず、回転軸の回転変位が検出不能となってしまう。
子22,23をギヤ21の回転方向に近接して設けるに
は限界があり、図9のようにギヤ21の歯が細かくなり
ピッチが狭くなると、2つの磁気抵抗素子22,23が
同時に凸状の歯(又は歯みぞ)に対向することとなりギ
ヤ21の回転が検出できなくなってしまう。つまり、2
つの素子22,23の電気抵抗が同様に変化してしまう
ため、ギヤ21の回転に応じた出力信号を得ることがで
きず、回転軸の回転変位が検出不能となってしまう。
【0008】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたものであって、その目的は、分解能を向上させて回
転体の回転変位を正確に検出することができる回転セン
サを提供することにある。
れたものであって、その目的は、分解能を向上させて回
転体の回転変位を正確に検出することができる回転セン
サを提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、請求項1に記載の発明は、回転体に対向して配置
された一対の磁電変換素子により前記回転体の回転に伴
う磁界の変化を検出する回転センサにおいて、その一対
の磁電変換素子の一方の磁電変換素子を、他方の磁電変
換素子に対して前記回転体の回転方向にずらすとともに
回転方向と直交する方向にずらして配置することを要旨
とする。請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の回
転センサにおいて、前記回転体は、外周面に複数の凸状
の歯が形成されたギヤであり、前記一方の磁電変換素子
を、他方の磁電変換素子に対して前記ギヤの回転方向に
1/2ピッチずらして配置することを要旨とする。請求
項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の回転セン
サにおいて、前記磁電変換素子は、印加される磁界に応
じて電気抵抗が変化する磁気抵抗素子であることを要旨
とする。請求項4に記載の発明は、請求項1〜3のいず
れか一項に記載の回転センサを一対備え、その一方の回
転センサを、他方の回転センサに対して前記回転体の回
転方向にずらすとともに回転方向と直交する方向にずら
して配置することを要旨とする。請求項5に記載の発明
は、請求項4に記載の回転センサにおいて、前記一方の
回転センサを、他方の回転センサに対して回転方向に1
/4ピッチずらして配置することを要旨とする。
めに、請求項1に記載の発明は、回転体に対向して配置
された一対の磁電変換素子により前記回転体の回転に伴
う磁界の変化を検出する回転センサにおいて、その一対
の磁電変換素子の一方の磁電変換素子を、他方の磁電変
換素子に対して前記回転体の回転方向にずらすとともに
回転方向と直交する方向にずらして配置することを要旨
とする。請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の回
転センサにおいて、前記回転体は、外周面に複数の凸状
の歯が形成されたギヤであり、前記一方の磁電変換素子
を、他方の磁電変換素子に対して前記ギヤの回転方向に
1/2ピッチずらして配置することを要旨とする。請求
項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の回転セン
サにおいて、前記磁電変換素子は、印加される磁界に応
じて電気抵抗が変化する磁気抵抗素子であることを要旨
とする。請求項4に記載の発明は、請求項1〜3のいず
れか一項に記載の回転センサを一対備え、その一方の回
転センサを、他方の回転センサに対して前記回転体の回
転方向にずらすとともに回転方向と直交する方向にずら
して配置することを要旨とする。請求項5に記載の発明
は、請求項4に記載の回転センサにおいて、前記一方の
回転センサを、他方の回転センサに対して回転方向に1
/4ピッチずらして配置することを要旨とする。
【0010】(作用)請求項1に記載の発明によれば、
一方の磁電変換素子を、他方の磁電変換素子に対して回
転方向と直交する方向にずらして配置することで、各磁
電変換素子を、回転体の回転方向に近接した状態で配置
することが可能となる。従って、各磁電変換素子を回転
体の回転方向に近接して配置すれば、回転体の回転に伴
う磁界の変化が高分解能で検出される。つまり、分解能
が向上されて回転体の回転変位が正確に検出される。
一方の磁電変換素子を、他方の磁電変換素子に対して回
転方向と直交する方向にずらして配置することで、各磁
電変換素子を、回転体の回転方向に近接した状態で配置
することが可能となる。従って、各磁電変換素子を回転
体の回転方向に近接して配置すれば、回転体の回転に伴
う磁界の変化が高分解能で検出される。つまり、分解能
が向上されて回転体の回転変位が正確に検出される。
【0011】請求項2に記載の発明によれば、一方の磁
電変換素子が、他方の磁電変換素子に対してギヤの回転
方向に1/2ピッチずらして配置されるので、一方の磁
電変換素子が凸状の歯と対向するとき、他方の磁電変換
素子は、歯みぞに対向することになる。従って、ギヤの
回転に伴う磁界の変化が一対の磁電変換素子によって適
正に検出される。請求項3に記載の発明によれば、印加
される磁界に応じて磁気抵抗素子の電気抵抗が変化し、
同抵抗変化によって回転体の回転変位が検出される。
電変換素子が、他方の磁電変換素子に対してギヤの回転
方向に1/2ピッチずらして配置されるので、一方の磁
電変換素子が凸状の歯と対向するとき、他方の磁電変換
素子は、歯みぞに対向することになる。従って、ギヤの
回転に伴う磁界の変化が一対の磁電変換素子によって適
正に検出される。請求項3に記載の発明によれば、印加
される磁界に応じて磁気抵抗素子の電気抵抗が変化し、
同抵抗変化によって回転体の回転変位が検出される。
【0012】請求項4に記載の発明によれば、一方の回
転センサを、他方の回転センサに対して前記回転体の回
転方向にずらして配置したので、一方の回転センサの出
力信号は、他方の回転センサの出力信号に対して位相が
ずれた信号となる。従って、位相がずれた2つの出力信
号によって回転体の回転方向の検出が可能となる。ま
た、一方の回転センサを、他方の回転センサに対して回
転方向と直交する方向にずらして配置したので、センサ
出力の分解能が向上される。
転センサを、他方の回転センサに対して前記回転体の回
転方向にずらして配置したので、一方の回転センサの出
力信号は、他方の回転センサの出力信号に対して位相が
ずれた信号となる。従って、位相がずれた2つの出力信
号によって回転体の回転方向の検出が可能となる。ま
た、一方の回転センサを、他方の回転センサに対して回
転方向と直交する方向にずらして配置したので、センサ
出力の分解能が向上される。
【0013】請求項5に記載の発明によれば、一方の回
転センサの出力信号は、他方の回転センサの出力信号に
対して90°の位相がずれた信号となる。従って、これ
ら信号を用いて磁界の変化に対して2倍の分解能の信号
を生成することが可能となる。
転センサの出力信号は、他方の回転センサの出力信号に
対して90°の位相がずれた信号となる。従って、これ
ら信号を用いて磁界の変化に対して2倍の分解能の信号
を生成することが可能となる。
【0014】
【発明の実施の形態】(第1の実施形態)以下、本発明
を具体化した第1の実施形態を図面に従って説明する。
を具体化した第1の実施形態を図面に従って説明する。
【0015】本実施形態の回転センサは、パワーステア
リング装置に適用されるものであって、例えば、ステア
リングシャフトに配設されてステアリングホイールの操
作に応じた操舵角を検出する。
リング装置に適用されるものであって、例えば、ステア
リングシャフトに配設されてステアリングホイールの操
作に応じた操舵角を検出する。
【0016】図1(a)は、本実施形態における回転セ
ンサ1の概略構成を示す側面図であり、図1(b)は、
その平面図である。図1(a),(b)に示すように回
転センサ1は、ステアリングシャフト(図示せず)に固
定されたギヤ2と、ギヤ2に対向して配置された一対の
磁気抵抗素子3,4とを有している。なお、一対の磁気
抵抗素子3,4には、その後方に配設されるマグネット
(図示せず)により所定の磁界が印加されるようになっ
ている。
ンサ1の概略構成を示す側面図であり、図1(b)は、
その平面図である。図1(a),(b)に示すように回
転センサ1は、ステアリングシャフト(図示せず)に固
定されたギヤ2と、ギヤ2に対向して配置された一対の
磁気抵抗素子3,4とを有している。なお、一対の磁気
抵抗素子3,4には、その後方に配設されるマグネット
(図示せず)により所定の磁界が印加されるようになっ
ている。
【0017】ギヤ2は、磁性体からなりその外周面には
歯筋方向が軸線と平行となる多数の凸状の歯が形成され
ている。また、ギヤ2の歯厚と歯みぞの幅は等しくなっ
ている。磁気抵抗素子3,4は、2つの端子を有する長
方形状の素子であって、例えばInSbの半導体材料に
より形成されている。磁気抵抗素子3は、磁気抵抗素子
4に対して回転方向(図中、矢印方向X)に1/2ピッ
チずらすとともに、図1(a)に示すように、回転方向
と直交する方向(歯筋方向)に所定距離だけずらした位
置に配置されている。なおここで、1ピッチは隣接する
歯の間隔をいう。このように、2つの磁気抵抗素子3,
4を回転方向と直交する方向にずらして配置することに
よって、図1(b)に示すように回転方向(図中、X矢
印方向)における2つの磁気抵抗素子3,4間の距離を
近接した状態とすることができる。
歯筋方向が軸線と平行となる多数の凸状の歯が形成され
ている。また、ギヤ2の歯厚と歯みぞの幅は等しくなっ
ている。磁気抵抗素子3,4は、2つの端子を有する長
方形状の素子であって、例えばInSbの半導体材料に
より形成されている。磁気抵抗素子3は、磁気抵抗素子
4に対して回転方向(図中、矢印方向X)に1/2ピッ
チずらすとともに、図1(a)に示すように、回転方向
と直交する方向(歯筋方向)に所定距離だけずらした位
置に配置されている。なおここで、1ピッチは隣接する
歯の間隔をいう。このように、2つの磁気抵抗素子3,
4を回転方向と直交する方向にずらして配置することに
よって、図1(b)に示すように回転方向(図中、X矢
印方向)における2つの磁気抵抗素子3,4間の距離を
近接した状態とすることができる。
【0018】次に、回転センサ1の検出回路を図2を用
いて説明する。図2に示すように、直列に接続された磁
気抵抗素子3,4に対して所定電圧Vが印加されてい
る。そして、磁気抵抗素子3の両端がコントローラ5に
接続され、磁気抵抗素子3,4の中点Aの電位(磁気抵
抗素子3に印加される電圧)がセンサ出力としてコント
ローラ5に出力される。
いて説明する。図2に示すように、直列に接続された磁
気抵抗素子3,4に対して所定電圧Vが印加されてい
る。そして、磁気抵抗素子3の両端がコントローラ5に
接続され、磁気抵抗素子3,4の中点Aの電位(磁気抵
抗素子3に印加される電圧)がセンサ出力としてコント
ローラ5に出力される。
【0019】上記構成において、磁気抵抗素子3,4
は、ギヤ2の凸状の歯と対向するとき印加される磁界が
大きくなり電気抵抗が増加し、ギヤ2の歯みぞ(凹部)
と対向するとき印加される磁界が小さくなり電気抵抗が
減少する。従って、図1のように、磁気抵抗素子3とギ
ヤ2の凸状の歯とが対向し、磁気抵抗素子4とギヤ2の
凹部とが対向する状態では、磁気抵抗素子3の電気抵抗
が増加し、磁気抵抗素子4の電気抵抗が減少するので、
回転センサ1の出力はHiレベルとなる。また、図1の
状態からギヤ2が1/2ピッチだけ回転すると、磁気抵
抗素子3とギヤ2の凹部とが対向し、磁気抵抗素子4と
ギヤ2の凸状の歯とが対向する。この場合、磁気抵抗素
子3の電気抵抗が減少し、磁気抵抗素子4の電気抵抗が
増加するので、回転センサ1の出力はLoレベルとな
る。
は、ギヤ2の凸状の歯と対向するとき印加される磁界が
大きくなり電気抵抗が増加し、ギヤ2の歯みぞ(凹部)
と対向するとき印加される磁界が小さくなり電気抵抗が
減少する。従って、図1のように、磁気抵抗素子3とギ
ヤ2の凸状の歯とが対向し、磁気抵抗素子4とギヤ2の
凹部とが対向する状態では、磁気抵抗素子3の電気抵抗
が増加し、磁気抵抗素子4の電気抵抗が減少するので、
回転センサ1の出力はHiレベルとなる。また、図1の
状態からギヤ2が1/2ピッチだけ回転すると、磁気抵
抗素子3とギヤ2の凹部とが対向し、磁気抵抗素子4と
ギヤ2の凸状の歯とが対向する。この場合、磁気抵抗素
子3の電気抵抗が減少し、磁気抵抗素子4の電気抵抗が
増加するので、回転センサ1の出力はLoレベルとな
る。
【0020】その結果、コントローラ5は、図3示すよ
うに、ギヤ2の歯に対応した検出信号を得ることができ
る。具体的には、ギヤ2の1/2ピッチの回転に応じて
Hi・Loを繰り返す信号を検出できる。つまり、ギヤ
2の1ピッチの回転が検出信号の周期Tに対応する。従
って、この信号に基づいてコントローラ5は、ギヤ2の
回転変位、即ち、ステアリングシャフトの回転変位を検
出できる。
うに、ギヤ2の歯に対応した検出信号を得ることができ
る。具体的には、ギヤ2の1/2ピッチの回転に応じて
Hi・Loを繰り返す信号を検出できる。つまり、ギヤ
2の1ピッチの回転が検出信号の周期Tに対応する。従
って、この信号に基づいてコントローラ5は、ギヤ2の
回転変位、即ち、ステアリングシャフトの回転変位を検
出できる。
【0021】なお、本実施形態では、ギヤ2が回転体に
相当し、磁気抵抗素子3,4が磁電変換素子に相当す
る。また、回転センサ1とコントローラ5により回転検
出装置が構成される。
相当し、磁気抵抗素子3,4が磁電変換素子に相当す
る。また、回転センサ1とコントローラ5により回転検
出装置が構成される。
【0022】以上記述したように、本実施形態によれ
ば、下記のような特徴を有する。 (1)一方の磁気抵抗素子3を、他方の磁気抵抗素子4
に対してギヤ2の回転方向と直交する方向(歯筋方向)
にずらして配置することで、各磁気抵抗素子3,4を、
ギヤ2の回転方向に任意の間隔で配置することが可能と
なる。従って、図1のように磁気抵抗素子3を磁気抵抗
素子4に対してギヤ2の回転方向に近接した状態で配置
すれば、ギヤ2の回転に伴う磁界の変化が高分解能で検
出できる。つまり、ステアリングシャフトの回転変位が
高精度で検出できる。よって、本実施形態の回転センサ
1を適用すれば、パワーステアリング装置の制御精度を
向上させることができる。
ば、下記のような特徴を有する。 (1)一方の磁気抵抗素子3を、他方の磁気抵抗素子4
に対してギヤ2の回転方向と直交する方向(歯筋方向)
にずらして配置することで、各磁気抵抗素子3,4を、
ギヤ2の回転方向に任意の間隔で配置することが可能と
なる。従って、図1のように磁気抵抗素子3を磁気抵抗
素子4に対してギヤ2の回転方向に近接した状態で配置
すれば、ギヤ2の回転に伴う磁界の変化が高分解能で検
出できる。つまり、ステアリングシャフトの回転変位が
高精度で検出できる。よって、本実施形態の回転センサ
1を適用すれば、パワーステアリング装置の制御精度を
向上させることができる。
【0023】(2)磁気抵抗素子3,4をギヤ2の回転
方向に1/2ピッチずらして配設したので、磁気抵抗素
子3,4のうち一方の素子がギヤ2の凸状の歯と対向す
るとき、他方の素子はギヤ2の歯みぞ(凹部)に対向す
ることになる。従って、ギヤ2の回転に伴う磁界の変化
を適正に検出できる。
方向に1/2ピッチずらして配設したので、磁気抵抗素
子3,4のうち一方の素子がギヤ2の凸状の歯と対向す
るとき、他方の素子はギヤ2の歯みぞ(凹部)に対向す
ることになる。従って、ギヤ2の回転に伴う磁界の変化
を適正に検出できる。
【0024】(3)本実施形態では、磁電変換素子とし
て2つの端子を有する磁気抵抗素子3,4を適用した。
従って、4つの端子を有するホール素子を用いた回転セ
ンサに比べて回路構成が簡単となり、実用上好ましいも
のとなる。
て2つの端子を有する磁気抵抗素子3,4を適用した。
従って、4つの端子を有するホール素子を用いた回転セ
ンサに比べて回路構成が簡単となり、実用上好ましいも
のとなる。
【0025】(第2の実施形態)以下、本発明を具体化
した第2の実施形態を説明する。なお、第1の実施形態
と同様の構成については、その詳細な説明及び図面を省
略する。
した第2の実施形態を説明する。なお、第1の実施形態
と同様の構成については、その詳細な説明及び図面を省
略する。
【0026】図4に示すように、本実施形態の回転セン
サ10は、図1の回転センサ1に対して、一対の磁気抵
抗素子11,12を追加して具体化したものである。詳
しくは、一対の磁気抵抗素子11,12は、既述した一
対の磁気抵抗素子3,4に対して、回転方向に1/4ピ
ッチずらすとともに、ギヤ2の回転方向に直交する方向
(歯筋方向)にずらした位置に配置されている。なお、
磁気抵抗素子11は、磁気抵抗素子12に対して回転方
向に1/2ピッチずらすとともに、回転方向に直交する
方向に所定距離だけずらした位置に配置されている。そ
して、図5に示すように、直列接続された磁気抵抗素子
11,12が、前記磁気抵抗素子3,4に対して並列に
接続されている。また、磁気抵抗素子11と磁気抵抗素
子12との間の中点Bがコントローラ5に接続され、そ
の中点Bの電位(磁気抵抗素子11に印加される電圧)
がコントローラ5に出力される。
サ10は、図1の回転センサ1に対して、一対の磁気抵
抗素子11,12を追加して具体化したものである。詳
しくは、一対の磁気抵抗素子11,12は、既述した一
対の磁気抵抗素子3,4に対して、回転方向に1/4ピ
ッチずらすとともに、ギヤ2の回転方向に直交する方向
(歯筋方向)にずらした位置に配置されている。なお、
磁気抵抗素子11は、磁気抵抗素子12に対して回転方
向に1/2ピッチずらすとともに、回転方向に直交する
方向に所定距離だけずらした位置に配置されている。そ
して、図5に示すように、直列接続された磁気抵抗素子
11,12が、前記磁気抵抗素子3,4に対して並列に
接続されている。また、磁気抵抗素子11と磁気抵抗素
子12との間の中点Bがコントローラ5に接続され、そ
の中点Bの電位(磁気抵抗素子11に印加される電圧)
がコントローラ5に出力される。
【0027】このように構成すれば、磁気抵抗素子3,
4の抵抗変化に応じた信号(図6(a)参照)に対して
1/4ピッチ、つまり、周期Tを360°とした場合、
90°の位相がずれた信号(図6(b)参照)を得るこ
とができる。これら信号変化に基づいてコントローラ5
はギヤ2の回転方向を判断できる。
4の抵抗変化に応じた信号(図6(a)参照)に対して
1/4ピッチ、つまり、周期Tを360°とした場合、
90°の位相がずれた信号(図6(b)参照)を得るこ
とができる。これら信号変化に基づいてコントローラ5
はギヤ2の回転方向を判断できる。
【0028】また、これら出力信号から、例えば、エク
スクルーシブオア回路等を用いて、図6(c)に示す信
号を得ることが可能となる。つまり、ギヤ2の歯に応じ
た磁界の変化に対して2倍の分解能の信号を得ることが
できる。
スクルーシブオア回路等を用いて、図6(c)に示す信
号を得ることが可能となる。つまり、ギヤ2の歯に応じ
た磁界の変化に対して2倍の分解能の信号を得ることが
できる。
【0029】なお、本実施形態では、一対の磁気抵抗素
子3,4によって一方の回転センサが構成され、一対の
磁気抵抗素子11,12によって他方の回転センサが構
成される。
子3,4によって一方の回転センサが構成され、一対の
磁気抵抗素子11,12によって他方の回転センサが構
成される。
【0030】以上記述したように、本実施形態によれ
ば、下記のような特徴を有する。 (1)磁気抵抗素子11,12を用いて磁気抵抗素子
3,4による出力信号に対し90°の位相がずれた信号
を得ることができ、ギヤ2の回転方向を判定することが
できる。また、ギヤ2の回転に伴う磁界の変化に対して
2倍の分解能の信号を得ることができる。
ば、下記のような特徴を有する。 (1)磁気抵抗素子11,12を用いて磁気抵抗素子
3,4による出力信号に対し90°の位相がずれた信号
を得ることができ、ギヤ2の回転方向を判定することが
できる。また、ギヤ2の回転に伴う磁界の変化に対して
2倍の分解能の信号を得ることができる。
【0031】尚、上記各実施形態は、以下の態様で実施
してもよい。 ○上記各実施形態では、磁電変換素子として磁気抵抗素
子3,4、11,12を適用したがホール素子を用いて
もよい。具体的には、例えば、2つのホール素子を用い
て回転体の回転変位や回転方向等を検出する回転センサ
に適用する。この場合も、センサの分解能を高めること
ができ、制御精度を向上できる。
してもよい。 ○上記各実施形態では、磁電変換素子として磁気抵抗素
子3,4、11,12を適用したがホール素子を用いて
もよい。具体的には、例えば、2つのホール素子を用い
て回転体の回転変位や回転方向等を検出する回転センサ
に適用する。この場合も、センサの分解能を高めること
ができ、制御精度を向上できる。
【0032】○上記各実施形態では、回転センサ1,1
0は、ステアリングシャフトの回転変位を検出するもの
であったが、例えば、パワーステアリング装置におい
て、操舵補助力を発生させるための駆動モータの回転変
位を検出するものでもよい。この場合、駆動モータの回
転軸にギヤ2を固定して、その回転軸の回転変位を検出
する。
0は、ステアリングシャフトの回転変位を検出するもの
であったが、例えば、パワーステアリング装置におい
て、操舵補助力を発生させるための駆動モータの回転変
位を検出するものでもよい。この場合、駆動モータの回
転軸にギヤ2を固定して、その回転軸の回転変位を検出
する。
【0033】また、上記各実施形態の回転センサ1,1
0は、自動車に限らず家電製品等における回転体の回転
変位の検出に適用してもよい。 ○上記各実施形態では、磁気抵抗素子3,11は、磁気
抵抗素子4,12に対して回転方向に1/2ピッチずら
して配置されるものであったが、これに限定するもので
はない。例えば、図7に示すように、磁気抵抗素子14
と磁気抵抗素子15とをギヤ2の回転方向(図中、X矢
印方向)にオーバラップさせて具体化してもよい。この
場合も、ギヤ2の回転変位を検出することが可能であ
る。要は、一対の磁電変換素子を回転方向にずらすとと
もに回転方向と直交する方向にもずらして配置するもの
であればよい。
0は、自動車に限らず家電製品等における回転体の回転
変位の検出に適用してもよい。 ○上記各実施形態では、磁気抵抗素子3,11は、磁気
抵抗素子4,12に対して回転方向に1/2ピッチずら
して配置されるものであったが、これに限定するもので
はない。例えば、図7に示すように、磁気抵抗素子14
と磁気抵抗素子15とをギヤ2の回転方向(図中、X矢
印方向)にオーバラップさせて具体化してもよい。この
場合も、ギヤ2の回転変位を検出することが可能であ
る。要は、一対の磁電変換素子を回転方向にずらすとと
もに回転方向と直交する方向にもずらして配置するもの
であればよい。
【0034】○上記第2の実施形態では、一対の磁気抵
抗素子3,4に対して一対の磁気抵抗素子11,12を
ギヤ2の回転方向に1/4ピッチずらして実施していた
がこれに限定するものではない。例えば、一対の磁気抵
抗素子3,4に対して一対の磁気抵抗素子11,12
を、回転方向に3/4ピッチずらして配置してもよい。
この場合も、90°の位相がずれた出力信号を得ること
ができる。また、必ずしも90°の位相がずれた信号を
得る必要はなく、2つの出力信号により回転方向が検出
できるように、回転方向にずらして配置するものであれ
ばよい。
抗素子3,4に対して一対の磁気抵抗素子11,12を
ギヤ2の回転方向に1/4ピッチずらして実施していた
がこれに限定するものではない。例えば、一対の磁気抵
抗素子3,4に対して一対の磁気抵抗素子11,12
を、回転方向に3/4ピッチずらして配置してもよい。
この場合も、90°の位相がずれた出力信号を得ること
ができる。また、必ずしも90°の位相がずれた信号を
得る必要はなく、2つの出力信号により回転方向が検出
できるように、回転方向にずらして配置するものであれ
ばよい。
【0035】さらに、上記実施形態により把握される請
求項以外の技術的思想について、以下にそれらの効果と
共に記載する。 (イ)請求項1〜請求項5のいずれか一項に記載の回転
センサを備え、その回転センサからの出力信号に基づい
て回転体の回転変位を検出する回転検出装置。この構成
によれば、回転体の回転変位を高分解能で検出できるの
で実用上好ましいものとなる。
求項以外の技術的思想について、以下にそれらの効果と
共に記載する。 (イ)請求項1〜請求項5のいずれか一項に記載の回転
センサを備え、その回転センサからの出力信号に基づい
て回転体の回転変位を検出する回転検出装置。この構成
によれば、回転体の回転変位を高分解能で検出できるの
で実用上好ましいものとなる。
【0036】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
一方の磁電変換素子を他方の磁電変換素子に対して回転
体の回転方向と直交する方向にずらすことで、分解能を
向上させ回転体の回転変位を正確に検出することができ
る。
一方の磁電変換素子を他方の磁電変換素子に対して回転
体の回転方向と直交する方向にずらすことで、分解能を
向上させ回転体の回転変位を正確に検出することができ
る。
【図1】 第1の実施形態における回転センサを示す概
略構成図。
略構成図。
【図2】 第1の実施形態における検出回路の回路図。
【図3】 第1の実施形態における回転センサの出力波
形を示す図。
形を示す図。
【図4】 第2の実施形態における回転センサを示す
図。
図。
【図5】 第2の実施形態における検出回路の回路図。
【図6】 第2の実施形態における回転センサの出力波
形を示す図。
形を示す図。
【図7】 他の実施形態における回転センサを示す図。
【図8】 従来の回転センサを示す概略構成図。
【図9】 従来の回転センサを示す概略構成図。
1…回転センサ、2…回転体としてのギヤ、3,4…磁
電変換素子としての磁気抵抗素子、10…回転センサ、
11,12…磁電変換素子としての磁気抵抗素子、1
4、15…磁電変換素子としての磁気抵抗素子。
電変換素子としての磁気抵抗素子、10…回転センサ、
11,12…磁電変換素子としての磁気抵抗素子、1
4、15…磁電変換素子としての磁気抵抗素子。
Claims (5)
- 【請求項1】 回転体に対向して配置された一対の磁電
変換素子により前記回転体の回転に伴う磁界の変化を検
出する回転センサにおいて、 その一対の磁電変換素子の一方の磁電変換素子を、他方
の磁電変換素子に対して前記回転体の回転方向にずらす
とともに回転方向と直交する方向にずらして配置するこ
とを特徴とする回転センサ。 - 【請求項2】 請求項1に記載の回転センサにおいて、 前記回転体は、外周面に複数の凸状の歯が形成されたギ
ヤであり、 前記一方の磁電変換素子を、他方の磁電変換素子に対し
て前記ギヤの回転方向に1/2ピッチずらして配置する
ことを特徴とする回転センサ。 - 【請求項3】 請求項1又は2に記載の回転センサにお
いて、 前記磁電変換素子は、印加される磁界に応じて電気抵抗
が変化する磁気抵抗素子であることを特徴とする回転セ
ンサ。 - 【請求項4】 請求項1〜3のいずれか一項に記載の回
転センサを一対備え、その一方の回転センサを、他方の
回転センサに対して前記回転体の回転方向にずらすとと
もに回転方向と直交する方向にずらして配置することを
特徴とする回転センサ。 - 【請求項5】 請求項4に記載の回転センサにおいて、 前記一方の回転センサを、他方の回転センサに対して回
転方向に1/4ピッチずらして配置することを特徴とす
る回転センサ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11107715A JP2000298037A (ja) | 1999-04-15 | 1999-04-15 | 回転センサ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11107715A JP2000298037A (ja) | 1999-04-15 | 1999-04-15 | 回転センサ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000298037A true JP2000298037A (ja) | 2000-10-24 |
Family
ID=14466120
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11107715A Pending JP2000298037A (ja) | 1999-04-15 | 1999-04-15 | 回転センサ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000298037A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006261280A (ja) * | 2005-03-16 | 2006-09-28 | Yamaha Motor Co Ltd | 表面実装機 |
JP2016014538A (ja) * | 2014-06-30 | 2016-01-28 | 日本信号株式会社 | 列車走行状況検出装置及び検出方法 |
JP2017116549A (ja) * | 2015-12-25 | 2017-06-29 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツングRobert Bosch Gmbh | 感知装置、感知システム及びステアリングシステム |
-
1999
- 1999-04-15 JP JP11107715A patent/JP2000298037A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006261280A (ja) * | 2005-03-16 | 2006-09-28 | Yamaha Motor Co Ltd | 表面実装機 |
JP4504234B2 (ja) * | 2005-03-16 | 2010-07-14 | ヤマハ発動機株式会社 | 表面実装機 |
JP2016014538A (ja) * | 2014-06-30 | 2016-01-28 | 日本信号株式会社 | 列車走行状況検出装置及び検出方法 |
JP2017116549A (ja) * | 2015-12-25 | 2017-06-29 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツングRobert Bosch Gmbh | 感知装置、感知システム及びステアリングシステム |
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