JP2734759B2 - 回転検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、例えばエンジンの回転速度等を検出す
る、強磁性体薄膜を使用した回転検出装置に関する。

［従来の技術］ 強磁性体薄膜によって構成した磁気抵抗体を用いて、
回転検出装置を構成することは、従来から広く知られて
いる。例えば周面に等間隔でＮ極およびＳ極の磁極を形
成した永久磁石による回転体を用い、この回転体の周面
に近接する位置に、固定的に磁気抵抗体を配置設定する
ものである。すなわち、回転体が回転して、その磁極が
磁気抵抗体に近接し、また離反することによって、磁気
抵抗体に作用する磁界の強さを変化させ、振幅の変化さ
れる電気的な信号を検出させるようにしている。

しかし、この様に構成される回転検出装置にあって
は、回転体に形成される各磁極の着磁強度が変化する
と、検出信号の振幅が変化するものであり、各磁極の着
磁精度並びに強度が一定されないと、検出出力波形が不
均一となって、この検出出力を波形成形して、例えば矩
形波状の出力信号を得ようとする場合、この信号波形の
デューティ比がばらつくようになる。

［発明が解決しようとする課題］ この発明は上記のような点に鑑みなされたもので、着
磁精度等が要求されることなく、簡単に且つ低コストで
構成することを可能にすると共に、検出信号を波形成形
して出力する場合にも、デューティ比の一定した出力信
号が得られるようにする磁気抵抗体を用いた回転検出装
置を提供しようとするものである。

［課題を解決するための手段］ この発明に係る回転検出装置は、回転体を周囲に複数
の突出した歯を形成した磁性体による歯車によって構成
すると共に、この回転体の周面に近接する位置に、絶縁
性基板上に形成した細片状の強磁性体薄膜による磁気抵
抗体を設置するものであり、この磁気抵抗体は前記回転
体の回転軸の方向と一致する方向に延びるように設定さ
れ、前記絶縁性基板の裏面には、前記磁気抵抗体の延び
る方向と直角の方向に磁界を発生する磁界発生手段を配
設するようにした。

［作用］ この様に構成される回転検出装置によれば、回転体は
磁性体材料を歯車状に加工することによって簡単に精度
の高い形状が得られ、磁気抵抗体には固定的に磁界が作
用させられているものであるため、精度の高い振幅の一
定した検出信号が得られる。ここで磁界発生手段は、細
片状の磁気抵抗体の延びる方向と直角の方向に磁界を作
用させるものであり、回転体の歯が磁気抵抗体に近接し
た状態で、この磁気抵抗体を貫通して回転体の歯に至る
磁路が形成されて、強度の安定した検出信号が高精度に
得られるようになる。

［発明の実施例］ 以下、図面を参照してこの発明の一実施例を説明す
る。第１図はその構成を示すもので、被測定体と共に回
転される回転軸11に、磁性材料によって構成した回転体
12が取り付けられている。すなわち、この回転体12は被
測定体と共に回転駆動される。ここで、この回転体12
は、外周縁に複数の歯131、132、…を突設形成した歯車
状に構成されている。

この様な回転体12に対して、その外周面に近接する位
置に検出器14が固定的に設定される。この検出器14は、
回転体12の外周面に、その接線方向と平行な面が設定さ
れるようにした絶縁性の基板15を備え、この基板15の回
転体12に対向する面の側には、強磁性薄膜による磁気抵
抗体16が、蒸着あるいは印刷等によって形成されてい
る。

ここで、この磁気抵抗体16は、回転体12の回転する方
向と直角の方向、すなわち回転軸11の方向と一致する方
向に延びるように設定した細片状に構成されている。

そして、この様に磁気抵抗体16の形成された基板15の
裏面には、永久磁石17による磁界発生手段が対接設定さ
れているもので、この永久磁石17による磁界の発生方向
は、細片状の磁気抵抗対16の延びる方向を横切る方向に
設定されている。

この様に構成される回転検出装置において、図示しな
い被測定体と共に回転体12が回転されると、この回転体
12の歯131、132、…が磁気抵抗体16に近接し、また離反
することによって、磁気抵抗体16の磁気抵抗が、第２図
で示すように変化する。したがって、磁気抵抗体16に直
流定電流を流しておくことによって、この抵抗変化に対
応した検出信号が取り出されるようになる。

ここで、例えば回転体12の歯131が第３図で示すよう
に検出器14の磁気抵抗体16に近接する状態となると、特
に磁気抵抗体16が歯131の移動する方向と直角の方向に
延びる細片状に構成され、また永久磁石17による磁界
が、この細片状の磁気抵抗体16を横切る方向に設定され
るものであるため、この図に矢印で示すように磁気抵抗
体16を貫通して歯131に至る磁路が形成され。そして、
歯131がこの磁気抵抗体16から離れる位置に移動したと
きには、磁気抵抗体16のみを横切る磁路が形成されるも
のであり、回転体12の回転に伴って、磁気抵抗体16の抵
抗値が、明確に変化され、精度の高いクリアな検出信号
が得られるようになる。

この様な装置においては、磁気抵抗体16に作用する磁
界強度は確実に一定に保たれるものであり、検出出力は
安定して得られる。したがって、この磁気抵抗体16の抵
抗値変化に対応した電気的な検出信号を、矩形波状に波
形成形した場合においても、そのデューティ比は非常に
安定したものとすることができる。

この実施例においては、磁界発生手段として永久磁石
17を用いたが、これは特に永久磁石を使用して構成する
必要はなく、電磁石を用いるようにしてもよい。

第５図に示す実施例においては、磁気抵抗体16を設定
した絶縁性の基板15の裏面に、コイル20を設定し、この
コイル20に直流電源21から直流電流を流すことによっ
て、磁気抵抗体16の延びる方向と直角の方向に磁界を発
生させる。

ここで、図ではコイル20を模式的に示しているが、実
際には基板15の裏面に印刷配線等によってコイル20が形
成されるようにすればよい。また巻線によって構成した
コイル20を対接設定してもよい。

その他、例えばCo−Ptによる薄膜をスパッタによって
基板15の裏面に被着させ、これを磁化させることによっ
て磁石を構成するようにしても同様の効果が発揮され
る。

［発明の効果］ 以上のようにこの発明に係る回転検出装置によれば、
簡単に高精度に加工可能な歯車によって回転体が構成さ
れ、また磁気抵抗体に対しては、安定した磁界が作用さ
せられるようになる。特に回転体の歯が磁気抵抗体に接
近した状態で、回転体の歯に至る磁路が明確に形成さ
れ、歯と磁気抵抗体とのギャップが容易に近接設定でき
る構造とされるものであるため、その検出特性は高精度
に且つ安定したものとすることができる。

【図面の簡単な説明】 第１図はこの発明の一実施例に係る回転検出装置を説明
する構成図、第２図はこの検出装置で得られる磁気抵抗
体の抵抗値変化の状態を示す図、第３図は回転体の歯が
磁気抵抗体に接近したときの磁路の状態を示す図、第４
図はこの発明の他の実施例を説明する構成図である。 11…回転軸、12…回転体、131、132、…歯、14…検出
器、15…基板（絶縁性）、16…磁気抵抗体、17…永久磁
石、20…コイル。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】磁性体によって構成され、外周縁に複数の
   突出する歯を等間隔で備えた回転体と、 絶縁性の基板上に形成され、前記回転体の回転軸方向と
   一致する方向に延長して形成され、前記回転体の回転周
   面に近接して対向設定される細片状の強磁性薄膜による
   磁気抵抗体と、 前記絶縁性基板の前記磁気抵抗体の形成された面と反対
   側の裏面に対接設定された磁界発生手段とを具備し、 該磁界発生手段により、前記磁気抵抗体の延びる方向と
   直角の方向に磁界が発生され、回転体の歯が前記磁気抵
   抗体に近接した際に磁界が前記磁気抵抗体を貫通して前
   記基板平面に対し垂直方向に伸び前記歯を通る磁路によ
   る磁界を検出することで前記回転体の回転を検出するよ
   うにした回転検出装置。