JP2007127673A - 回転数センサ - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明は、高温時にＳｉ基板の抵抗値が低下しても、磁気抵抗素子を流れる電流がＳｉ基板を介して磁石に流れるということはなく、出力信号の安定化が図れる回転数センサを提供することを目的とするものである。
【解決手段】本発明の回転数センサは、磁石２６と、磁気抵抗素子２１を設けたＳｉ基板２２との間にポリイミド樹脂製のテープからなる絶縁層２７を設け、このポリイミド樹脂製のテープからなる絶縁層２７により、磁気抵抗素子２１を流れる電流がＳｉ基板２２内を介して磁石２６に流れないようにしたものである。
【選択図】図２
【解決手段】本発明の回転数センサは、磁石２６と、磁気抵抗素子２１を設けたＳｉ基板２２との間にポリイミド樹脂製のテープからなる絶縁層２７を設け、このポリイミド樹脂製のテープからなる絶縁層２７により、磁気抵抗素子２１を流れる電流がＳｉ基板２２内を介して磁石２６に流れないようにしたものである。
【選択図】図２
Description
本発明は、特に自動車用Ａ／Ｔミッションやエンジンに用いられる回転数センサに関するものである。
以下、従来の回転数センサについて図面を参照しながら説明する。
図４は従来の回転数センサの側断面図、図５は同回転数センサにおける磁石にＳｉ基板およびＴＡＢ基板からなるフィルムを固着した状態を示す側断面図である。
図４、図５において、１は電気的に直列に接続されたＩｎＳｂからなる一対の磁気抵抗素子である。２は一対のＳｉ基板で、このＳｉ基板２の一方の面には前記磁気抵抗素子１を設けている。３はＴＡＢ基板からなるフィルムで、このフィルム３には銅箔からなる接続層４を設けており、この接続層４を介して絶縁フィルム３を前記Ｓｉ基板２に固着するとともに、この接続層４を前記磁気抵抗素子１に電気的に接続している。５はリード部材で、このリード部材５は一端を前記絶縁層４と電気的に接続している。６は磁石で、この磁石６は前記Ｓｉ基板２の他方の面に固着されている。７は樹脂製の基体で、この基体７は一端に金属製の基体端子８を設けるとともに前記磁石６を保持しており、そしてこの基体端子８は前記リード部材５と電気的に接続されている。また、前記基体７の側面にはポリイミドフィルムからなるフレキシブル配線板９を設けており、かつこのフレキシブル配線板９の上面には電子部品からなる処理回路９ａを設けている。そしてこの処理回路９ａは前記リード部材５と電気的に接続されているとともに前記磁気抵抗素子１の出力信号をパルス信号に変換している。そしてまた、前記基体７の他端には金属製のリード端子１０を設けており、このリード端子１０は一端を前記処理回路９ａと電気的に接続するとともに、他端を上方へ向かって突出させている。１１は有底円筒状に構成された樹脂製のケースで、このケース１１は前記基体７を内側に収納するとともに、外側面から外方へ突出するようにコネクタ部１２を設けている。また、前記ケース１１のコネクタ部１２の内側には一体にコネクタ端子１３を設けており、このコネクタ端子１３に前記リード端子１０の他端を電気的に接続している。１４は樹脂製の蓋で、この蓋１４は前記ケース１１の上面開口部を閉塞している。１５は密封樹脂で、この密封樹脂１５は前記ケース１１と前記蓋１４との当接部の近傍を封止しているものである。
以上のように構成された従来の回転数センサについて、次にその動作を図面を参照しながら説明する。
図６は従来の回転数センサの動作状態を示す回路図である。
図４〜図６において、前記ケース１１の下部に対向する側には、相手側の車のギア（図示せず）が設けられており、このギア（図示せず）の凹凸の回転により、前記一対の磁気抵抗素子１に対する磁束密度が変化し、そしてこの磁束密度の変化を図６に示すように、一対の磁気抵抗素子１の中点電位を前記リード部材５を介して正弦波形の出力電圧として出力する。一対の磁気抵抗素子１の抵抗値をそれぞれ、Ｒj1［Ω］、Ｒj2［Ω］とし、電源電圧をＥ［Ｖ］とすると、中点電位Ｅm［Ｖ］は、
で表せられる。そして、この正弦波形の出力電圧を前記処理回路９ａで矩形波の出力電圧に変換し、前記リード端子１０を介して、前記コネクタ端子１３より相手側コンピュータ（図示せず）に出力し、回転数を検出するものである。
しかしながら、上記従来の回転数センサにおいては、周囲の温度が約８０℃以上になると、Ｓｉ基板２が真性伝導領域となり、図７に示すようにＳｉ基板２の抵抗値が低下するため、磁気抵抗素子１を流れる電流が図８に示すようにＳｉ基板２内を介して、抵抗値の極めて低い磁石６の内部を流れてしまう。ここで、一対の磁気抵抗素子１の抵抗値を、それぞれＲj1［Ω］、Ｒj2［Ω］、一対のＳｉ基板２の抵抗値を、それぞれＲs1［Ω］、Ｒs2［Ω］、磁石６の抵抗値をＲｍ［Ω］とすると中点電位Ｅｍは、
で表せられる。すなわち、従来の回転数センサにおいては、一対の磁気抵抗素子１の中点電位が変動するため、回転数センサの出力信号が不安定になるという課題を有していた。
本発明は上記従来の課題を解決するもので、高温時にＳｉ基板の抵抗値が低下しても、磁気抵抗素子を流れる電流がＳｉ基板内を介して磁石に流れるということはなく、出力信号の安定化が図れる回転数センサを提供することを目的とするものである。
上記目的を達成するために、本発明は以下の構成を有するものである。
本発明の請求項１に記載の発明は、一方の面にＩｎＳｂからなる磁気抵抗素子を設けた一対のＳｉ基板と、前記磁気抵抗素子にこの磁気抵抗素子と電気的に接続される接続層を介して設けたフィルムと、前記接続層と電気的に接続されるリード部材と、前記Ｓｉ基板の他方の面に固着された磁石と、前記磁気抵抗素子の出力信号をパルス信号に変換する処理回路とこの処理回路と一端が電気的に接続されるとともに他端が前記リード部材と電気的に接続された基体端子と前記処理回路と電気的に接続されたリード端子とを有し、かつ前記磁石を保持した基体と、この基体を内側に収納するとともに前記基体のリード端子と電気的に接続されるコネクタ端子を有するコネクタ部を設けたケースとを備え、前記磁石とＳｉ基板との間にポリイミド樹脂製のテープからなる絶縁層を設けたもので、この構成によれば、高温時にＳｉ基板の抵抗値が低下しても、磁気抵抗素子を流れる電流がＳｉ基板内を介して磁石に流れるということはなく、出力信号の安定化が図れるという作用効果を有するものである。
以上のように本発明の回転数センサは、一方の面にＩｎＳｂからなる磁気抵抗素子を設けた一対のＳｉ基板と、前記磁気抵抗素子にこの磁気抵抗素子と電気的に接続される接続層を介して設けたフィルムと、前記接続層と電気的に接続されるリード部材と、前記Ｓｉ基板の他方の面に固着された磁石と、前記磁気抵抗素子の出力信号をパルス信号に変換する処理回路とこの処理回路と一端が電気的に接続されるとともに他端が前記リード部材と電気的に接続された基体端子と前記処理回路と電気的に接続されたリード端子とを有し、かつ前記磁石を保持した基体と、この基体を内側に収納するとともに前記基体のリード端子と電気的に接続されるコネクタ端子を有するコネクタ部を設けたケースとを備え、前記磁石とＳｉ基板との間にポリイミド樹脂製のテープからなる絶縁層を設けているため、周囲の温度が約８０℃以上になって、一対のＳｉ基板の抵抗値が低下しても、前記ポリイミド樹脂製のテープからなる絶縁層が障害となり、これにより、一対の磁気抵抗素子を流れる電流がＳｉ基板内を介して磁石に流れるということはなくなるため、前記一対の磁気抵抗素子の中点電位の変動もなくなり、その結果、出力信号の安定化が図れる回転数センサを提供することができるという効果を有するものである。
以下、本発明の一実施の形態における回転数センサについて、図面を参照しながら説明する。
図１は本発明の一実施の形態における回転数センサの側断面図、図２は同回転数センサにおける磁石にＳｉ基板およびＴＡＢ基板からなるフィルムを固着した状態を示す側断面図である。
図１、図２において、２１は電気的に直列に接続されたＩｎＳｂからなる一対の磁気抵抗素子である。２２は一対のＳｉ基板で、このＳｉ基板２２の一方の面には前記磁気抵抗素子２１を設けている。２３はＴＡＢ基板からなるフィルムで、このフィルム２３には銅箔からなる接続層２４を設けており、この接続層２４を介して前記フィルム２３を前記Ｓｉ基板２２に固着するとともに、この接続層２４を前記磁気抵抗素子２１に電気的に接続している。２５はリード部材で、このリード部材２５は一端を前記接続層２４と電気的に接続している。２６は磁石で、この磁石２６は前記Ｓｉ基板２２の他方の面にポリイミド樹脂製のテープからなる絶縁層２７を介して固着されている。２８は樹脂製の基体で、この基体２８は一端に金属製の基体端子２９を設けるとともに前記磁石２６を保持しており、そしてこの基体端子２９は前記リード部材２５と電気的に接続されている。また、前記基体２８の側面にはポリイミドフィルムからなるフレキシブル配線板３０を設けており、かつこのフレキシブル配線板３０の上面には電子部品からなる処理回路３０ａを設けている。そしてこの処理回路３０ａは前記リード部材２５と電気的に接続されているとともに前記磁気抵抗素子２１の出力信号をパルス信号に変換している。そしてまた、前記基体２８の他端には金属製のリード端子３１を設けており、このリード端子３１は一端を前記処理回路３０ａと電気的に接続するとともに、他端を上方へ向かって突出させている。３２は有底円筒状に構成された樹脂製のケースで、このケース３２は前記基体２８を内側に収納するとともに、外側面から外方へ突出するようにコネクタ部３３を設けている。また、前記ケース３２のコネクタ部３３の内側には一体にコネクタ端子３４を設けており、このコネクタ端子３４に前記リード端子３１の他端を電気的に接続している。３５は樹脂製の蓋で、この蓋３５は前記ケース３２の上面開口部を閉塞している。３６は密封樹脂で、この密封樹脂３６は前記ケース３２と前記蓋３５との当接部の近傍を封止しているものである。
以上のように構成された本発明の一実施の形態における回転数センサについて、次にそ
の組立方法を説明する。
の組立方法を説明する。
まず、一対のＳｉ基板２２の下面にＩｎＳｂからなる磁気抵抗素子２１を蒸着により形成する。
次に、前記磁気抵抗素子２１の下面に、予め前記フィルム２３に一体に設けられた接続層２４を介して前記フィルム２３を熱溶着する。
次に、前記磁石２６の下面にポリイミド樹脂製のテープからなる絶縁層２７を固着した後、前記磁石２６を基体２８の下部に固着する。
次に、前記磁石２６に設けたポリイミド樹脂製のテープからなる絶縁層２７の下面に、前記フィルム２３に接続層２４および磁気抵抗素子２１を介して設けたＳｉ基板２２を樹脂（図示せず）により固着する。
次に、前記磁気抵抗素子２１と前記基体２８の基体端子２９とを前記リード部材２５により電気的に接続する。
次に、電子部品からなる処理回路３０ａを表面に実装したフレキシブル配線板３０の一端が前記基体２８の基体端子２９と電気的に接続され、かつ他端が前記リード端子３１と電気的に接続されるように、前記基体２８の側面に前記フレキシブル配線板３０を装着する。
次に、前記磁石２６、磁気抵抗素子２１および処理回路３０ａを設けた前記基体２８を前記ケース３２の内部に収納した後、前記リード端子３１と前記ケース３２のコネクタ端子３４とを半田付けにより電気的に接続する。
最後に、前記基体２８を内部に収納した前記ケース３２の上面開口部を前記蓋３５により閉塞した後、前記蓋３５と前記ケース３２との当接部の近傍を前記密封樹脂３６により封止する。
以上のように構成された本発明の一実施の形態における回転数センサについて、次にその動作を図３を用いて説明する。
前記ケース３２の下部に対向する側には、相手側の車のギア（図示せず）が設けられており、このギアの凹凸の回転により、前記磁気抵抗素子２１に対する磁束密度が変化し、そしてこの磁束密度の変化を前記磁気抵抗素子２１が正弦波形の出力電圧として出力する。この正弦波形の出力電圧は前記処理回路３０ａにより矩形波の出力電圧に変換され、そして前記リード端子３１を介してコネクタ端子３４により相手側コンピュータ（図示せず）に出力し、回転数を検出するものである。
このとき、図７に示すように、周囲の温度が約８０℃以上になると、Ｓｉ基板２２が真性伝導領域となり、Ｓｉ基板２２の抵抗値が低下するが、本発明の一実施の形態における回転数センサにおいては、前記磁石２６とＳｉ基板２２との間にポリイミド樹脂製のテープからなる絶縁層２７を設けているため、周囲の温度が約８０℃以上になって、一対の前記Ｓｉ基板２２の抵抗値が低下しても、前記ポリイミド樹脂製のテープからなる絶縁層２７が障害となり、これにより、一対の磁気抵抗素子２１を流れる電流が前記Ｓｉ基板２２内を介して前記磁石２６に流れるということはなくなるため、前記一対の磁気抵抗素子２１の中点電位の変動もなくなって出力信号の安定化が図れる回転数センサを提供することができるという作用効果を有するものである。
本発明にかかる回転数センサは、出力信号の安定化が図れる回転数センサを提供することができるという効果を有するものであり、特に自動車用Ａ／Ｔミッションやエンジンに用いられる回転数センサとして有用なものである。
２１ 磁気抵抗素子
２２ Ｓｉ基板
２３ フィルム
２４ 接続層
２５ リード部材
２６ 磁石
２７ ポリイミド樹脂製のテープからなる絶縁層
２８ 基体
２９ 基体端子
３０ フレキシブル配線板
３１ リード端子
３２ ケース
３３ コネクタ部
３４ コネクタ端子
２２ Ｓｉ基板
２３ フィルム
２４ 接続層
２５ リード部材
２６ 磁石
２７ ポリイミド樹脂製のテープからなる絶縁層
２８ 基体
２９ 基体端子
３０ フレキシブル配線板
３１ リード端子
３２ ケース
３３ コネクタ部
３４ コネクタ端子
Claims (1)
- 一方の面にＩｎＳｂからなる磁気抵抗素子を設けた一対のＳｉ基板と、前記磁気抵抗素子にこの磁気抵抗素子と電気的に接続される接続層を介して設けたフィルムと、前記接続層と電気的に接続されるリード部材と、前記Ｓｉ基板の他方の面に固着された磁石と、前記磁気抵抗素子の出力信号をパルス信号に変換する処理回路とこの処理回路と一端が電気的に接続されるとともに他端が前記リード部材と電気的に接続された基体端子と前記処理回路と電気的に接続されたリード端子とを有し、かつ前記磁石を保持した基体と、この基体を内側に収納するとともに前記基体のリード端子と電気的に接続されるコネクタ端子を有するコネクタ部を設けたケースとを備え、前記磁石とＳｉ基板との間にポリイミド樹脂製のテープからなる絶縁層を設けた回転数センサ。
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