JP3008861B2 - 回転検出装置 - Google Patents
回転検出装置Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、磁性体製の回転体
の回転速度を複数のホール素子を用いて高精度に検出す
る回転検出装置に関するものである。
の回転速度を複数のホール素子を用いて高精度に検出す
る回転検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、特開平６−２７３４３７号公報に
示すように、磁性体製の回転体の外周部に対向して２個
のホール素子を配置し、これら２個のホール素子の背面
側にバイアス磁石を配置して、各ホール素子にバイアス
磁界を与えるようにしたものがある。ここで、バイアス
磁石を設ける理由は、従来の回転体の外周部に設けてい
た多極着磁磁石を不要にし、回転体の外周部に凹凸を形
成するだけの簡単な構成で、回転検出を可能にするため
である。このものでは、回転体が回転すると、２個のホ
ール素子にそれぞれ回転体外周の凸部と凹部が交互に対
向し、それによって両ホール素子から回転体の回転速度
に応じた周波数の信号を出力して、その信号を差動増幅
回路で差動増幅し、その差動出力の周波数によって回転
速度を検出するようになっている。更に、回転体外周の
凸部と凹部の幅の比率を１：１以外にすることで、上記
差動出力のデューティ比から回転方向を検出するように
なっている。
示すように、磁性体製の回転体の外周部に対向して２個
のホール素子を配置し、これら２個のホール素子の背面
側にバイアス磁石を配置して、各ホール素子にバイアス
磁界を与えるようにしたものがある。ここで、バイアス
磁石を設ける理由は、従来の回転体の外周部に設けてい
た多極着磁磁石を不要にし、回転体の外周部に凹凸を形
成するだけの簡単な構成で、回転検出を可能にするため
である。このものでは、回転体が回転すると、２個のホ
ール素子にそれぞれ回転体外周の凸部と凹部が交互に対
向し、それによって両ホール素子から回転体の回転速度
に応じた周波数の信号を出力して、その信号を差動増幅
回路で差動増幅し、その差動出力の周波数によって回転
速度を検出するようになっている。更に、回転体外周の
凸部と凹部の幅の比率を１：１以外にすることで、上記
差動出力のデューティ比から回転方向を検出するように
なっている。
【０００３】この他、バイアス磁石を備えた回転検出装
置としては、特開平６−３１７４３０号公報に示すよう
に、３個のホール素子を回転体の回転方向に配列し、中
央のホール素子の出力と両側のホール素子の出力とを比
較して回転方向を検出するようにしたものがある。
置としては、特開平６−３１７４３０号公報に示すよう
に、３個のホール素子を回転体の回転方向に配列し、中
央のホール素子の出力と両側のホール素子の出力とを比
較して回転方向を検出するようにしたものがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述した２種類の回転
検出装置は、いずれも、バイアス磁石と回転体との間に
形成されるバイアス磁界の中に複数のホール素子を配置
し、回転体の回転時にその外周の凸部と凹部が各ホール
素子に交互に対向することで、各ホール素子に鎖交する
磁束が増減を繰り返し、それによって各ホール素子から
回転体の回転速度に応じた周波数の電圧信号を出力させ
るようにしている。このような回転検出装置において、
各ホール素子の出力電圧を大きくして検出精度を高める
には、ホール素子に鎖交する磁束を増加させる必要があ
り、そのために、バイアス磁石のサイズを大きくして、
バイアス磁界を強力にすることが考えられる。しかし、
バイアス磁石の大型化は、回転検出装置全体の大型化を
招き、近年の省スペース化が進んだ取付スペースには回
転検出装置の組付が困難になる場合がある。
検出装置は、いずれも、バイアス磁石と回転体との間に
形成されるバイアス磁界の中に複数のホール素子を配置
し、回転体の回転時にその外周の凸部と凹部が各ホール
素子に交互に対向することで、各ホール素子に鎖交する
磁束が増減を繰り返し、それによって各ホール素子から
回転体の回転速度に応じた周波数の電圧信号を出力させ
るようにしている。このような回転検出装置において、
各ホール素子の出力電圧を大きくして検出精度を高める
には、ホール素子に鎖交する磁束を増加させる必要があ
り、そのために、バイアス磁石のサイズを大きくして、
バイアス磁界を強力にすることが考えられる。しかし、
バイアス磁石の大型化は、回転検出装置全体の大型化を
招き、近年の省スペース化が進んだ取付スペースには回
転検出装置の組付が困難になる場合がある。
【０００５】このような問題を回避するために、従来
は、ホール素子と回転体との間のギャップ（以下「検出
ギャップ」という）を例えば１〜３ｍｍ程度に小さくす
ることで、ホール素子に鎖交する磁束を増加させるよう
にしている。しかし、検出ギャップを小さくすると、回
転体の軸心のずれや回転検出装置の組付誤差によって回
転体が回転検出装置に接触したり、複数のホール素子の
検出ギャップが不均一になり、出力信号に歪みが発生す
るおそれがある。それ故に、各部品の寸法精度や組付精
度を厳密に管理しなければならず、その分、製造性・組
付性が低下してコストアップしてしまう。
は、ホール素子と回転体との間のギャップ（以下「検出
ギャップ」という）を例えば１〜３ｍｍ程度に小さくす
ることで、ホール素子に鎖交する磁束を増加させるよう
にしている。しかし、検出ギャップを小さくすると、回
転体の軸心のずれや回転検出装置の組付誤差によって回
転体が回転検出装置に接触したり、複数のホール素子の
検出ギャップが不均一になり、出力信号に歪みが発生す
るおそれがある。それ故に、各部品の寸法精度や組付精
度を厳密に管理しなければならず、その分、製造性・組
付性が低下してコストアップしてしまう。
【０００６】本発明はこのような事情を考慮してなされ
たものであり、その目的は、検出ギャップを従来より大
きくしても各ホール素子に十分なバイアス磁界を与える
ことができて、検出精度の向上と検出ギャップ管理の容
易化とを両立させることができる回転検出装置を提供す
ることにある。
たものであり、その目的は、検出ギャップを従来より大
きくしても各ホール素子に十分なバイアス磁界を与える
ことができて、検出精度の向上と検出ギャップ管理の容
易化とを両立させることができる回転検出装置を提供す
ることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項１の回転検出装置は、バイアス磁石
によってバイアス磁界が与えられる複数のホール素子と
回転体との間に、該ホール素子の数と同数に分割された
集磁極を、各ホール素子の前面にそれぞれ１つずつ対向
させるように配置し、バイアス磁石の磁束が各集磁極を
介して回転体に到達するようにしている。前述した従来
例では、このような集磁極が無いため、バイアス磁石と
回転体との間から外側方に漏れる磁束（漏れ磁束）が多
くなり、その分、ホール素子に鎖交する磁束が減少する
ため、ホール素子と回転体との間のギャップ（検出ギャ
ップ）を小さくしないと、必要な磁束を確保できない。
に、本発明の請求項１の回転検出装置は、バイアス磁石
によってバイアス磁界が与えられる複数のホール素子と
回転体との間に、該ホール素子の数と同数に分割された
集磁極を、各ホール素子の前面にそれぞれ１つずつ対向
させるように配置し、バイアス磁石の磁束が各集磁極を
介して回転体に到達するようにしている。前述した従来
例では、このような集磁極が無いため、バイアス磁石と
回転体との間から外側方に漏れる磁束（漏れ磁束）が多
くなり、その分、ホール素子に鎖交する磁束が減少する
ため、ホール素子と回転体との間のギャップ（検出ギャ
ップ）を小さくしないと、必要な磁束を確保できない。
【０００８】この点、本発明によれば、複数のホール素
子の前面にそれぞれ集磁極が設けられているため、この
集磁極によって漏れ磁束を少なくして、ホール素子に鎖
交する磁束を増加させることができ、検出ギャップを大
きくすることができる。
子の前面にそれぞれ集磁極が設けられているため、この
集磁極によって漏れ磁束を少なくして、ホール素子に鎖
交する磁束を増加させることができ、検出ギャップを大
きくすることができる。
【０００９】ところで、複数のホール素子の前面に対向
させる集磁極をホール素子毎に分割せずに、一体化する
ことが考えられる。しかし、このようにすると、回転体
外周の凸部と凹部がそれぞれ別のホール素子に対向して
いる状態の時でも、各ホール素子間で磁束分布が平均化
されてしまい、各ホール素子の出力電圧の差が少なくな
って、却って検出精度が低下してしまう。
させる集磁極をホール素子毎に分割せずに、一体化する
ことが考えられる。しかし、このようにすると、回転体
外周の凸部と凹部がそれぞれ別のホール素子に対向して
いる状態の時でも、各ホール素子間で磁束分布が平均化
されてしまい、各ホール素子の出力電圧の差が少なくな
って、却って検出精度が低下してしまう。
【００１０】この点、本発明によれば、各ホール素子毎
に、分割した集磁極を対向させているので、各ホール素
子毎に磁束分布を独立させる（つまり隣の磁束分布の影
響を受けないようにする）ことができて、各ホール素子
間の磁束分布が平均化されることを防止できる。この効
果と、上述した漏れ磁束の減少化との相乗効果によっ
て、各ホール素子の出力差を十分に大きくすることがで
きて、検出精度を向上することができる。しかも、漏れ
磁束の減少により検出ギャップを大きくできるため、回
転体の軸心のずれや回転検出装置の組付誤差が各ホール
素子の出力に及ぼす影響を少なくすることができ、その
分、各部品の寸法精度や組付精度の管理を緩和すること
ができて、部品製造性・組付性を向上でき、それによる
コストダウンも期待できる。
に、分割した集磁極を対向させているので、各ホール素
子毎に磁束分布を独立させる（つまり隣の磁束分布の影
響を受けないようにする）ことができて、各ホール素子
間の磁束分布が平均化されることを防止できる。この効
果と、上述した漏れ磁束の減少化との相乗効果によっ
て、各ホール素子の出力差を十分に大きくすることがで
きて、検出精度を向上することができる。しかも、漏れ
磁束の減少により検出ギャップを大きくできるため、回
転体の軸心のずれや回転検出装置の組付誤差が各ホール
素子の出力に及ぼす影響を少なくすることができ、その
分、各部品の寸法精度や組付精度の管理を緩和すること
ができて、部品製造性・組付性を向上でき、それによる
コストダウンも期待できる。
【００１１】ここで、ホール素子が２個の場合には、請
求項２のように、各ホール素子の前面に対向する集磁極
の背面とバイアス磁石との間の距離が該バイアス磁石の
外周側ほど近くなるように該集磁極の外周側背面を前記
バイアス磁石側に湾曲若しくは屈曲させた形状とすると
良い。このように、集磁極の外周側背面をバイアス磁石
側に湾曲若しくは屈曲させることで、集磁極とバイアス
磁石との間にホール素子を介在させるスペースを確保し
ながら、集磁極の外周側背面をバイアス磁石側に接近さ
せることができて、集磁極による漏れ磁束低減効果を高
めることができる。
求項２のように、各ホール素子の前面に対向する集磁極
の背面とバイアス磁石との間の距離が該バイアス磁石の
外周側ほど近くなるように該集磁極の外周側背面を前記
バイアス磁石側に湾曲若しくは屈曲させた形状とすると
良い。このように、集磁極の外周側背面をバイアス磁石
側に湾曲若しくは屈曲させることで、集磁極とバイアス
磁石との間にホール素子を介在させるスペースを確保し
ながら、集磁極の外周側背面をバイアス磁石側に接近さ
せることができて、集磁極による漏れ磁束低減効果を高
めることができる。
【００１２】また、請求項３のように、複数のホール素
子とその信号処理回路とをパッケージ化したホールＩＣ
を用い、このホールＩＣの前後に複数の集磁極とバイア
ス磁石とを配置して、これらを樹脂モールドして一体化
した構成とすると良い。このようにすれば、振動等によ
る各部品の位置ずれを防止することができると共に、ホ
ールＩＣを保護することができ、信頼性を向上すること
ができる。
子とその信号処理回路とをパッケージ化したホールＩＣ
を用い、このホールＩＣの前後に複数の集磁極とバイア
ス磁石とを配置して、これらを樹脂モールドして一体化
した構成とすると良い。このようにすれば、振動等によ
る各部品の位置ずれを防止することができると共に、ホ
ールＩＣを保護することができ、信頼性を向上すること
ができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】まず、図１乃至図６に基づいて実
施例の回転検出装置全体の構成を説明する。ここで、
図１（ａ）はホールＩＣ周辺部分の配置関係を示す拡大
平面図、（ｂ）は磁束分布を説明する図、図２は回転検
出装置の縦断側面図、図３は同平面図、図４は同破断背
面図、図５（ａ）は内蔵部品アッセンブリの平面図、
（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図、図６は電気回路図であ
る。
施例の回転検出装置全体の構成を説明する。ここで、
図１（ａ）はホールＩＣ周辺部分の配置関係を示す拡大
平面図、（ｂ）は磁束分布を説明する図、図２は回転検
出装置の縦断側面図、図３は同平面図、図４は同破断背
面図、図５（ａ）は内蔵部品アッセンブリの平面図、
（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図、図６は電気回路図であ
る。
【００１４】図２に示すように、回転検出装置１１は、
内蔵部品アッセンブリ１２を樹脂モールドして樹脂ハウ
ジング１３で一体化した構成となっている。一方、内蔵
部品アッセンブリ１２は、絶縁性の樹脂ベース１４に次
のような部品を組み付けて構成されている。図５に示す
ように、樹脂ベース１４の前端部（図示左端部）に１個
のホールＩＣ１５が組み付けられている。このホールＩ
Ｃ１５は、左右対称位置に配置された２個のホール素子
１６（図１参照）と、両ホール素子１６の出力を差動増
幅する差動増幅回路、その差動出力を上下のしきい値と
比較して波形整形するシュミットトリガ回路、温度補償
回路等から成る信号処理回路（図示せず）を樹脂モール
ドしてパッケージ化したものである。このホールＩＣ１
５の端子１７［図５（ｂ）参照］を樹脂ベース１４のス
ルーホール（図示せず）に挿入して、樹脂ベース１４の
下面の配線パターン（図示せず）に半田付けすること
で、ホールＩＣ１５の保持と電気的接続とを行ってい
る。
内蔵部品アッセンブリ１２を樹脂モールドして樹脂ハウ
ジング１３で一体化した構成となっている。一方、内蔵
部品アッセンブリ１２は、絶縁性の樹脂ベース１４に次
のような部品を組み付けて構成されている。図５に示す
ように、樹脂ベース１４の前端部（図示左端部）に１個
のホールＩＣ１５が組み付けられている。このホールＩ
Ｃ１５は、左右対称位置に配置された２個のホール素子
１６（図１参照）と、両ホール素子１６の出力を差動増
幅する差動増幅回路、その差動出力を上下のしきい値と
比較して波形整形するシュミットトリガ回路、温度補償
回路等から成る信号処理回路（図示せず）を樹脂モール
ドしてパッケージ化したものである。このホールＩＣ１
５の端子１７［図５（ｂ）参照］を樹脂ベース１４のス
ルーホール（図示せず）に挿入して、樹脂ベース１４の
下面の配線パターン（図示せず）に半田付けすること
で、ホールＩＣ１５の保持と電気的接続とを行ってい
る。
【００１５】このホールＩＣ１５の背面側にはバイアス
磁石１８が組み付けられ、該ホールＩＣ１５の前面側に
は、２個に分割された集磁極１９がホールＩＣ１５内の
２個のホール素子１６に対向して左右対称位置に組み付
けられている。各集磁極１９は、樹脂ベース１４の前端
面に形成された前面壁１４ａとホールＩＣ１５との間の
隙間に嵌め込まれている。この場合、図１に示すよう
に、各ホール素子１６の前面に対向する集磁極１９の背
面とバイアス磁石１８との間の距離が該バイアス磁石１
８の外周側ほど近くなるように該集磁極１９の外周側背
面がバイアス磁石１８側に湾曲若しくは屈曲した形状と
なっている。
磁石１８が組み付けられ、該ホールＩＣ１５の前面側に
は、２個に分割された集磁極１９がホールＩＣ１５内の
２個のホール素子１６に対向して左右対称位置に組み付
けられている。各集磁極１９は、樹脂ベース１４の前端
面に形成された前面壁１４ａとホールＩＣ１５との間の
隙間に嵌め込まれている。この場合、図１に示すよう
に、各ホール素子１６の前面に対向する集磁極１９の背
面とバイアス磁石１８との間の距離が該バイアス磁石１
８の外周側ほど近くなるように該集磁極１９の外周側背
面がバイアス磁石１８側に湾曲若しくは屈曲した形状と
なっている。
【００１６】また、図５に示すように、樹脂ベース１４
には、コンデンサ２０〜２２が半田付けされ、更に、樹
脂ベース１４の後端部（図示右端部）には、３本のター
ミナル２３〜２５が上向きに配置形成され、これら各タ
ーミナル２３〜２５とホールＩＣ１５の各端子１７と各
コンデンサ２０〜２２とが樹脂ベース１４に形成された
配線パターン２６［図５（ａ）に一部のみ図示］とスル
ーホール２７とによって電気的に接続されている。ホー
ルＩＣ１５の各端子１７とコンデンサ２０〜２２とター
ミナル２３〜２５との電気的接続関係は、図６に示され
ている。この場合、ターミナル２３は直流電源端子Ｖcc
に接続され、ターミナル２４（ＯＵＴ）から回転検出信
号が出力され、ターミナル２５はグランド端子ＧＮＤに
接続される。
には、コンデンサ２０〜２２が半田付けされ、更に、樹
脂ベース１４の後端部（図示右端部）には、３本のター
ミナル２３〜２５が上向きに配置形成され、これら各タ
ーミナル２３〜２５とホールＩＣ１５の各端子１７と各
コンデンサ２０〜２２とが樹脂ベース１４に形成された
配線パターン２６［図５（ａ）に一部のみ図示］とスル
ーホール２７とによって電気的に接続されている。ホー
ルＩＣ１５の各端子１７とコンデンサ２０〜２２とター
ミナル２３〜２５との電気的接続関係は、図６に示され
ている。この場合、ターミナル２３は直流電源端子Ｖcc
に接続され、ターミナル２４（ＯＵＴ）から回転検出信
号が出力され、ターミナル２５はグランド端子ＧＮＤに
接続される。
【００１７】以上のように構成された内蔵部品アッセン
ブリ１２をモールドする樹脂ハウジング１３には、図２
に示すように、ターミナル２３〜２５を外部ターミナル
（図示せず）と接続するためのコネクタハウジング２７
と取付ブラケット２８が一体に形成され、取付ブラケッ
ト２８には金属製のブッシュ２９がインサート成形され
ている。また、樹脂ハウジング１３の外周部に形成され
た溝３０には、ゴム製のＯリング３６が装着されてい
る。回転検出装置１１は、車体等の取付対象部位の取付
穴（図示せず）に樹脂ハウジング１３のＯリング３６部
分を嵌入し、取付ブラケット２８のブッシュ２９にネジ
（図示せず）を挿通して車体等に取付固定される。
ブリ１２をモールドする樹脂ハウジング１３には、図２
に示すように、ターミナル２３〜２５を外部ターミナル
（図示せず）と接続するためのコネクタハウジング２７
と取付ブラケット２８が一体に形成され、取付ブラケッ
ト２８には金属製のブッシュ２９がインサート成形され
ている。また、樹脂ハウジング１３の外周部に形成され
た溝３０には、ゴム製のＯリング３６が装着されてい
る。回転検出装置１１は、車体等の取付対象部位の取付
穴（図示せず）に樹脂ハウジング１３のＯリング３６部
分を嵌入し、取付ブラケット２８のブッシュ２９にネジ
（図示せず）を挿通して車体等に取付固定される。
【００１８】一方、回転検出対象物の回転軸３１（図３
参照）には、磁性体製の回転体３２が嵌着されている。
この回転体３２の外周部には、凸部３３と凹部３４とが
所定ピッチで回転方向に交互に形成され、各凸部３３の
幅が凹部３４の幅よりも短くなっている。回転検出装置
１１の前端面（検出面）３５は、所定の検出ギャップを
介して回転体３２の外周部と対向している。
参照）には、磁性体製の回転体３２が嵌着されている。
この回転体３２の外周部には、凸部３３と凹部３４とが
所定ピッチで回転方向に交互に形成され、各凸部３３の
幅が凹部３４の幅よりも短くなっている。回転検出装置
１１の前端面（検出面）３５は、所定の検出ギャップを
介して回転体３２の外周部と対向している。
【００１９】この場合、回転体３２が回転すると、その
外周の凸部３３と凹部３４が２個のホール素子１６に交
互に対向し、凸部３３がホール素子１６に対向する毎
に、そのホール素子１６に鎖交する磁束が増加してその
ホール素子１６の出力電圧が上昇し、凹部３４がホール
素子１６に対向する毎に、そのホール素子１６に鎖交す
る磁束が減少してそのホール素子１６の出力電圧が低下
する。このようにして、２個のホール素子１６から回転
体３２の回転速度に応じた周波数の電圧信号を出力し、
その信号をホールＩＣ１５内の差動増幅回路で差動増幅
してシュミットトリガ回路で波形整形し、その出力信号
の周波数によって回転速度を検出する。
外周の凸部３３と凹部３４が２個のホール素子１６に交
互に対向し、凸部３３がホール素子１６に対向する毎
に、そのホール素子１６に鎖交する磁束が増加してその
ホール素子１６の出力電圧が上昇し、凹部３４がホール
素子１６に対向する毎に、そのホール素子１６に鎖交す
る磁束が減少してそのホール素子１６の出力電圧が低下
する。このようにして、２個のホール素子１６から回転
体３２の回転速度に応じた周波数の電圧信号を出力し、
その信号をホールＩＣ１５内の差動増幅回路で差動増幅
してシュミットトリガ回路で波形整形し、その出力信号
の周波数によって回転速度を検出する。
【００２０】次に、集磁極１９による効果を考察する。
上記実施例では、図１に示すように、各ホール素子１
６毎に、分割した集磁極１９を対向させると共に、各集
磁極１９の背面とバイアス磁石１８との間の距離が該バ
イアス磁石１８の外周側ほど近くなるように該集磁極１
９の外周側背面をバイアス磁石１８側に湾曲若しくは屈
曲させた形状となっている。また、図７に示す実施例
では、各ホール素子１６毎に分割した集磁極４１を用い
ているが、各集磁極４１を平板状とした点が実施例と
異なる。
上記実施例では、図１に示すように、各ホール素子１
６毎に、分割した集磁極１９を対向させると共に、各集
磁極１９の背面とバイアス磁石１８との間の距離が該バ
イアス磁石１８の外周側ほど近くなるように該集磁極１
９の外周側背面をバイアス磁石１８側に湾曲若しくは屈
曲させた形状となっている。また、図７に示す実施例
では、各ホール素子１６毎に分割した集磁極４１を用い
ているが、各集磁極４１を平板状とした点が実施例と
異なる。
【００２１】これに対して、図８に示す比較例では、
従来と同じく、集磁極が無い構成となっている。また、
図９に示す比較例では、ホールＩＣ１５の前面に配置
する集磁極４２をホール素子１６毎に分割せずに、一体
化している。
従来と同じく、集磁極が無い構成となっている。また、
図９に示す比較例では、ホールＩＣ１５の前面に配置
する集磁極４２をホール素子１６毎に分割せずに、一体
化している。
【００２２】これら実施例，と比較例，につい
て、回転検出装置と回転体３２との間のギャップ（検出
ギャップ）の限界値、つまり必要な回転検出精度を確保
できる最大の検出ギャップを測定したところ、図１０に
示すような測定結果が得られた。
て、回転検出装置と回転体３２との間のギャップ（検出
ギャップ）の限界値、つまり必要な回転検出精度を確保
できる最大の検出ギャップを測定したところ、図１０に
示すような測定結果が得られた。
【００２３】比較例は、集磁極が無いため、バイアス
磁石１８と回転体３２との間から外側方に漏れる磁束
（漏れ磁束）が多くなり、その分、ホール素子１６に鎖
交する磁束が減少するため、検出ギャップを小さくしな
いと、必要な磁束を確保できない。
磁石１８と回転体３２との間から外側方に漏れる磁束
（漏れ磁束）が多くなり、その分、ホール素子１６に鎖
交する磁束が減少するため、検出ギャップを小さくしな
いと、必要な磁束を確保できない。
【００２４】これに対し、実施例，では、ホール素
子１６の前面側にそれぞれ集磁極１９，４１を配置して
いるため、この集磁極１９，４１によって漏れ磁束を少
なくできて、ホール素子１６に鎖交する磁束を増加させ
ることができ、検出ギャップを大きくすることができ
る。ちなみに、図１（ｂ）に実施例の磁束分布を比較
例（集磁極無し）の磁束分布と比較して示し、図７
（ｂ）に実施例の磁束分布を比較例（集磁極無し）
の磁束分布と比較して示す。
子１６の前面側にそれぞれ集磁極１９，４１を配置して
いるため、この集磁極１９，４１によって漏れ磁束を少
なくできて、ホール素子１６に鎖交する磁束を増加させ
ることができ、検出ギャップを大きくすることができ
る。ちなみに、図１（ｂ）に実施例の磁束分布を比較
例（集磁極無し）の磁束分布と比較して示し、図７
（ｂ）に実施例の磁束分布を比較例（集磁極無し）
の磁束分布と比較して示す。
【００２５】また、実施例では、集磁極１９の外周側
背面をバイアス磁石１８側に湾曲若しくは屈曲させてい
るため、集磁極１９とバイアス磁石１８との間にホール
ＩＣ１５を介在させるスペースを確保しながら、集磁極
１９の外周側背面をバイアス磁石１８側に接近させるこ
とができ、集磁極１９による漏れ磁束低減効果を実施例
よりも高めることができる。これにより、実施例
は、実施例（集磁極４１が平板）と比較して検出ギャ
ップを更に大きくすることができる。
背面をバイアス磁石１８側に湾曲若しくは屈曲させてい
るため、集磁極１９とバイアス磁石１８との間にホール
ＩＣ１５を介在させるスペースを確保しながら、集磁極
１９の外周側背面をバイアス磁石１８側に接近させるこ
とができ、集磁極１９による漏れ磁束低減効果を実施例
よりも高めることができる。これにより、実施例
は、実施例（集磁極４１が平板）と比較して検出ギャ
ップを更に大きくすることができる。
【００２６】一方、比較例は、ホールＩＣ１５の前面
に集磁極４２を配置しているため、漏れ磁束を少なくで
きるが、集磁極４２をホール素子１６毎に分割せずに、
一体化しているため、回転体３２外周の凸部３３と凹部
３４がそれぞれ別のホール素子１６に対向している状態
の時でも、各ホール素子１６間で磁束分布が平均化され
てしまい、各ホール素子１６の出力電圧の差が少なくな
って、却って検出精度が低下してしまう。このため、比
較例では検出ギャップを非常に小さくする必要があ
る。
に集磁極４２を配置しているため、漏れ磁束を少なくで
きるが、集磁極４２をホール素子１６毎に分割せずに、
一体化しているため、回転体３２外周の凸部３３と凹部
３４がそれぞれ別のホール素子１６に対向している状態
の時でも、各ホール素子１６間で磁束分布が平均化され
てしまい、各ホール素子１６の出力電圧の差が少なくな
って、却って検出精度が低下してしまう。このため、比
較例では検出ギャップを非常に小さくする必要があ
る。
【００２７】この点、実施例，では、各ホール素子
１６毎に、分割した集磁極１９，４１を対向させている
ので、各ホール素子１６毎に磁束分布を独立させること
ができて、隣の磁束分布の影響を受けないようにするこ
とができ、各ホール素子１６間の磁束分布が平均化され
ることを防止できる。この効果と、上述した漏れ磁束の
減少化との相乗効果によって、２個のホール素子１６の
出力差を十分に大きくすることができて、検出精度を向
上することができる。しかも、漏れ磁束の減少により検
出ギャップを大きくできるため、回転体３２の軸心のず
れや回転検出装置１１の組付誤差が各ホール素子１６の
出力に及ぼす影響を少なくすることができ、その分、各
部品の寸法精度や組付精度の管理を緩和することができ
て、部品製造性・組付性を向上でき、それによるコスト
ダウンも期待できる。
１６毎に、分割した集磁極１９，４１を対向させている
ので、各ホール素子１６毎に磁束分布を独立させること
ができて、隣の磁束分布の影響を受けないようにするこ
とができ、各ホール素子１６間の磁束分布が平均化され
ることを防止できる。この効果と、上述した漏れ磁束の
減少化との相乗効果によって、２個のホール素子１６の
出力差を十分に大きくすることができて、検出精度を向
上することができる。しかも、漏れ磁束の減少により検
出ギャップを大きくできるため、回転体３２の軸心のず
れや回転検出装置１１の組付誤差が各ホール素子１６の
出力に及ぼす影響を少なくすることができ、その分、各
部品の寸法精度や組付精度の管理を緩和することができ
て、部品製造性・組付性を向上でき、それによるコスト
ダウンも期待できる。
【００２８】尚、上記各実施例では、ホール素子１６を
２個配置したが、３個以上のホール素子を回転体の回転
方向に配列するようにしても良い。ホール素子を３個以
上配置する場合には、ホール素子の数と同数に分割され
た集磁極を各ホール素子の前面にそれぞれ１つずつ対向
させるように配置し、バイアス磁石の磁束が各集磁極を
介して回転体に到達するようにすれば良い。例えば、ホ
ール素子を３個配置すれば、中央のホール素子の出力と
両側のホール素子の出力とを比較して回転方向を検出す
ることが可能となる。尚、ホール素子が２個の場合に
は、差動出力のデューティ比から回転方向を検出するこ
とができる。
２個配置したが、３個以上のホール素子を回転体の回転
方向に配列するようにしても良い。ホール素子を３個以
上配置する場合には、ホール素子の数と同数に分割され
た集磁極を各ホール素子の前面にそれぞれ１つずつ対向
させるように配置し、バイアス磁石の磁束が各集磁極を
介して回転体に到達するようにすれば良い。例えば、ホ
ール素子を３個配置すれば、中央のホール素子の出力と
両側のホール素子の出力とを比較して回転方向を検出す
ることが可能となる。尚、ホール素子が２個の場合に
は、差動出力のデューティ比から回転方向を検出するこ
とができる。
【００２９】また、上記各実施例では、ホールＩＣ１５
の前後に複数の集磁極１９とバイアス磁石１８とを配置
して、これらを樹脂モールドして一体化したので、振動
等による各部品の位置ずれを防止することができると共
に、ホールＩＣ１５を保護することができる。しかしな
がら、本発明は、各部品を樹脂モールドする構成に限定
されず、例えば、樹脂ケース等に収納した構成としても
良い。
の前後に複数の集磁極１９とバイアス磁石１８とを配置
して、これらを樹脂モールドして一体化したので、振動
等による各部品の位置ずれを防止することができると共
に、ホールＩＣ１５を保護することができる。しかしな
がら、本発明は、各部品を樹脂モールドする構成に限定
されず、例えば、樹脂ケース等に収納した構成としても
良い。
【図１】（ａ）は実施例のホールＩＣ周辺部分の配置
関係を示す拡大平面図、（ｂ）は磁束分布を説明する図
関係を示す拡大平面図、（ｂ）は磁束分布を説明する図
【図２】回転検出装置の縦断側面図
【図３】回転検出装置の平面図
【図４】回転検出装置の破断背面図
【図５】（ａ）は内蔵部品アッセンブリの平面図、
（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図
（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図
【図６】電気回路図
【図７】（ａ）は実施例のホールＩＣ周辺部分の配置
関係を示す拡大平面図、（ｂ）は磁束分布を説明する図
関係を示す拡大平面図、（ｂ）は磁束分布を説明する図
【図８】比較例のホールＩＣ周辺部分の配置関係を示
す拡大平面図
す拡大平面図
【図９】比較例のホールＩＣ周辺部分の配置関係を示
す拡大平面図
す拡大平面図
【図１０】実施例，と比較例，について最大検
出ギャップの測定値を示す図
出ギャップの測定値を示す図
１１…回転検出装置、１２…内蔵部品アッセンブリ、１
３…樹脂ハウジング、１４…樹脂ベース、１５…ホール
ＩＣ、１６…ホール素子、１８…バイアス磁石、１９…
集磁極、２０〜２２…コンデンサ、２３〜２５…ターミ
ナル、２６…配線パターン、２７…コネクタハウジン
グ、３１…回転軸、３２…回転体、３３…凸部、３４…
凹部、４１…集磁極。
３…樹脂ハウジング、１４…樹脂ベース、１５…ホール
ＩＣ、１６…ホール素子、１８…バイアス磁石、１９…
集磁極、２０〜２２…コンデンサ、２３〜２５…ターミ
ナル、２６…配線パターン、２７…コネクタハウジン
グ、３１…回転軸、３２…回転体、３３…凸部、３４…
凹部、４１…集磁極。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−273437（ＪＰ，Ａ) 実開 平６−76865（ＪＰ，Ｕ) 実開 平５−75664（ＪＰ，Ｕ) 実開 平３−91969（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−120017（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01P 3/488 G01D 5/245 G01D 5/245 102 G01P 13/04
Claims (3)
- 【請求項１】 回転検出対象物である磁性体製の回転体
の外周部に凸部と凹部を回転方向に交互に形成すると共
に、該回転体の外周部に対向して複数のホール素子を該
回転体の回転方向に配列し、前記回転体側から見て前記
複数のホール素子の背面側にバイアス磁石を配置して成
る回転検出装置において、 前記複数のホール素子と前記回転体との間に、該ホール
素子の数と同数に分割された集磁極を各ホール素子の前
面にそれぞれ１つずつ対向させるように配置したことを
特徴とする回転検出装置。 - 【請求項２】 前記ホール素子は２個配置され、各ホー
ル素子の前面に対向する前記集磁極の背面と前記バイア
ス磁石との間の距離が該バイアス磁石の外周側ほど近く
なるように該集磁極の外周側背面が前記バイアス磁石側
に湾曲若しくは屈曲した形状となっていることを特徴と
する請求項１に記載の回転検出装置。 - 【請求項３】 前記複数のホール素子とその信号処理回
路とをパッケージ化したホールＩＣを用い、このホール
ＩＣの前後に前記複数の集磁極と前記バイアス磁石とを
配置して、これらを樹脂モールドして一体化したことを
特徴とする請求項１又は２に記載の回転検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8288338A JP3008861B2 (ja) | 1996-10-30 | 1996-10-30 | 回転検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8288338A JP3008861B2 (ja) | 1996-10-30 | 1996-10-30 | 回転検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10132836A JPH10132836A (ja) | 1998-05-22 |
| JP3008861B2 true JP3008861B2 (ja) | 2000-02-14 |
Family
ID=17728910
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8288338A Expired - Lifetime JP3008861B2 (ja) | 1996-10-30 | 1996-10-30 | 回転検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3008861B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6759594B2 (en) | 2001-08-16 | 2004-07-06 | Nissin Kogyo Co., Ltd. | Wheel speed sensor, method for producing the same, terminal and method for welding terminal and electric wire |
| JP3473602B2 (ja) | 2001-11-05 | 2003-12-08 | 三菱電機株式会社 | 回転センサ及びその製造金型 |
| JP2007271341A (ja) | 2006-03-30 | 2007-10-18 | Aisin Seiki Co Ltd | 回転検出センサ |
| JP6476583B2 (ja) * | 2014-04-24 | 2019-03-06 | 株式会社デンソー | 磁気検出器 |
| CN117396726A (zh) * | 2021-06-10 | 2024-01-12 | 三菱电机株式会社 | 磁检测装置 |
-
1996
- 1996-10-30 JP JP8288338A patent/JP3008861B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10132836A (ja) | 1998-05-22 |
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