JP3170916B2 - Magnetic detector - Google Patents
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、磁気抵抗素子の抵抗
変化を利用して被検出対象の移動等の運動を検出する磁
気検出装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a magnetic detection device for detecting a movement such as a movement of an object to be detected by utilizing a resistance change of a magnetoresistive element.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、磁気回転検出装置において、その
組み付けの際には、図５に示すように、磁気抵抗素子３
１を樹脂モールドし、そのモールド材３２をバイアス磁
石３３に接着し、モールド材３２から延びるリードフレ
ーム３４と、ターミナル保持部材３５から延びるターミ
ナル３６とを接着固定し、その後キャップ３７を被せて
いた。そして、このように組み付けた検知ユニットを歯
車状の磁性体ロータ３８の近接位置に対向配置する。さ
らに、検出の際には、バイアス磁石３３から磁性体ロー
タ３８に向けてバイアス磁界を発生させるとともに、磁
気抵抗素子３１にて磁性体ロータ３８の回転に応じたバ
イアス磁界の変化を抵抗変化として検出するようになっ
ていた。2. Description of the Related Art Conventionally, in a magnetic rotation detecting device, when assembling the same, as shown in FIG.
1 is resin-molded, the molding material 32 is adhered to the bias magnet 33, the lead frame 34 extending from the molding material 32 and the terminal 36 extending from the terminal holding member 35 are adhered and fixed, and then a cap 37 is covered. Then, the detection unit assembled in this way is disposed to face a position close to the gear-shaped magnetic rotor 38. Further, upon detection, a bias magnetic field is generated from the bias magnet 33 toward the magnetic rotor 38, and a change in the bias magnetic field in accordance with the rotation of the magnetic rotor 38 is detected by the magnetoresistive element 31 as a resistance change. Was supposed to.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】ところが、モールド材
３２の先端とキャップ内面との距離Ｌ１を一定にしたま
まリードフレーム３４とターミナル３６とを接着固定す
ることは困難であり、その結果、磁気抵抗素子３１と磁
性体ロータ３８との間のエアギャップの管理が困難なも
のとなっていた。However, it is difficult to bond and fix the lead frame 34 and the terminal 36 while keeping the distance L1 between the tip of the molding material 32 and the inner surface of the cap constant. It has been difficult to manage the air gap between the element 31 and the magnetic rotor 38.
【０００４】そこで、この発明の目的は、磁気抵抗素子
と被検出対象との間のエアギャップの管理を容易に行う
ことができる磁気検出装置を提供することにある。An object of the present invention is to provide a magnetic detection device that can easily manage an air gap between a magnetoresistive element and a detection target.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】この発明は、磁性材料を
有する被検出対象と、前記被検出対象に向けてバイアス
磁界を発生させるバイアス磁石と、前記被検出対象の運
動に応じたバイアス磁界の変化を抵抗変化として検出す
る磁気抵抗素子を保持する素子保持部材とを備え、前記
素子保持部材を被検出対象に向けて付勢するとともに、
非磁性材料よりなるキャップにより前記素子保持部材の
付勢力に抗した状態にした磁気検出装置をその要旨とす
るものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to a detection target having a magnetic material, a bias magnet for generating a bias magnetic field toward the detection target, and a bias magnetic field corresponding to the motion of the detection target. An element holding member that holds a magnetoresistive element that detects a change as a resistance change, and biases the element holding member toward a detection target,
The gist of the present invention is a magnetism detecting device in which a cap made of a non-magnetic material is used to withstand the urging force of the element holding member.
【０００６】ここで、前記バイアス磁石が貫通孔を有し
この貫通孔を通して前記素子保持部材を被検出対象に向
けて付勢するとともに、非磁性材料よりなるキャップに
より前記素子保持部材の付勢力に抗した状態で前記バイ
アス磁石の貫通孔の開口部を塞ぐようにするとよい。Here, the bias magnet has a through hole, and urges the element holding member toward an object to be detected through the through hole, and a cap made of a non-magnetic material reduces the urging force of the element holding member. It is preferable that the opening of the through hole of the bias magnet is closed in a state where the bias magnet is in opposition.
【０００７】[0007]
【作用】素子保持部材が被検出対象に向けて付勢され、
キャップにより素子保持部材の付勢力に抗した状態とな
る。よって、キャップと素子保持部材とが常に接触して
いることとなる。The element holding member is urged toward the detection target,
The cap is in a state of resisting the urging force of the element holding member. Therefore, the cap and the element holding member are always in contact.
【０００８】[0008]
【実施例】以下、この発明を具体化した一実施例を図面
に従って説明する。図１は、本実施例の磁気回転検出装
置の概略構成を示す断面図である。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of the magnetic rotation detecting device according to the present embodiment.
【０００９】回転検出装置は、歯車状の磁性体ロータ１
と検知ユニット２とからなる。磁性体ロータ１は回転体
に連結され、検知ユニット２は磁性体ロータ１の左側に
おいて同ロータ１から一定間隔をおいて配置されてい
る。The rotation detecting device includes a gear-shaped magnetic rotor 1.
And the detection unit 2. The magnetic rotor 1 is connected to a rotating body, and the detection unit 2 is arranged on the left side of the magnetic rotor 1 at a certain distance from the rotor 1.
【００１０】図２には、検知ユニット２の拡大図を示
す。又、図３には、後記キャップ５を外したときの検知
ユニット２の断面図を示す。図２に示すように、検知ユ
ニット２には樹脂製のハウジング３が備えられ、同ハウ
ジング３は円筒状に形成されている。ハウジング３の先
端面（図２中、右端面）には、円柱状の永久磁石４が配
置されている。この永久磁石４は磁性体ロータ１に向け
てバイアス磁界を発生させるものである。そして、有蓋
円筒状をなすキャップ５が、永久磁石４の先端面及び外
周部と、ハウジング３の先端側外周部とを覆うようにハ
ウジング３にかしめ着されている。キャップ５は、厚さ
０．２５ｍｍの非磁性体材料であるステンレス（ＳＵＳ
３０４）よりなる。このキャップ５によりハウジング３
の先端面（図２中、右端面）と永久磁石４とが当接して
いる。FIG. 2 is an enlarged view of the detection unit 2. FIG. 3 is a cross-sectional view of the detection unit 2 when the cap 5 described below is removed. As shown in FIG. 2, the detection unit 2 includes a housing 3 made of resin, and the housing 3 is formed in a cylindrical shape. A columnar permanent magnet 4 is disposed on a tip end surface (right end surface in FIG. 2) of the housing 3. The permanent magnet 4 generates a bias magnetic field toward the magnetic rotor 1. A cap 5 having a closed cylindrical shape is swaged to the housing 3 so as to cover the distal end surface and the outer peripheral portion of the permanent magnet 4 and the outer peripheral portion on the distal end side of the housing 3. The cap 5 is made of stainless steel (SUS), which is a non-magnetic material having a thickness of 0.25 mm.
304). This cap 5 allows the housing 3
2 and the permanent magnet 4 are in contact with each other.
【００１１】永久磁石４の先端面（図２中、右端面）に
は凹部６が形成されている。又、永久磁石４の中央部に
は、図２中、左右に直線的に延びる貫通孔７が形成され
ている。貫通孔７の右端は凹部６の底部に開口してい
る。又、永久磁石４の貫通孔７の左端開口部には開口側
ほど幅広なテーパ部８が形成されている（図３参照）。A recess 6 is formed in the front end face (right end face in FIG. 2) of the permanent magnet 4. In the center of the permanent magnet 4, there is formed a through hole 7 extending linearly to the left and right in FIG. The right end of the through hole 7 opens at the bottom of the recess 6. In addition, a tapered portion 8 that is wider toward the opening is formed at the left end opening of the through hole 7 of the permanent magnet 4 (see FIG. 3).
【００１２】永久磁石４の貫通孔７には、磁気抵抗素子
（チップ）９をエポキシ系樹脂でモールドしたモールド
材１０が挿入されている。より詳しくは、磁気抵抗素子
（チップ）９は銅製のリードフレーム１１に搭載され、
このリードフレーム１１の一部と磁気抵抗素子９とがモ
ールド材１０にてモールドされている。つまり、永久磁
石４の凹部６内に磁気抵抗素子９が位置し、リードフレ
ーム１１が貫通孔７内を貫通してモールド材１０の左端
面から露出している。A molding material 10 in which a magnetoresistive element (chip) 9 is molded with an epoxy resin is inserted into the through hole 7 of the permanent magnet 4. More specifically, the magnetoresistive element (chip) 9 is mounted on a lead frame 11 made of copper,
A part of the lead frame 11 and the magnetoresistive element 9 are molded with a molding material 10. That is, the magnetoresistive element 9 is located in the recess 6 of the permanent magnet 4, and the lead frame 11 penetrates through the through hole 7 and is exposed from the left end surface of the molding material 10.
【００１３】円筒状をなすハウジング３内には、同内部
を左右に区切る仕切部１２が形成され、この仕切部１２
に黄銅製の外部端子（ターミナル）１３が貫通した状態
でインサートされている。外部端子（ターミナル）１３
は、出力端子、グランド（ＧＮＤ）端子、電源端子等よ
りなる。そして、外部端子（ターミナル）１３の先端部
とリードフレーム１１の先端部とが溶接にて連結固定さ
れている。又、外部端子１３の途中には、逆Ｕの字状
（波形状）の折曲部１４が折り曲げ形成され、この折曲
部１４により、モールド材１０を右側方向（図２中、Ａ
矢印方向）に付勢している。A partition 12 is formed in the cylindrical housing 3 to partition the inside of the housing 3 left and right.
An external terminal (terminal) 13 made of brass is inserted therethrough. External terminal (terminal) 13
Comprises an output terminal, a ground (GND) terminal, a power supply terminal, and the like. The distal end of the external terminal (terminal) 13 and the distal end of the lead frame 11 are connected and fixed by welding. In the middle of the external terminal 13, an inverted U-shaped (corrugated) bent portion 14 is formed by bending, and the bent portion 14 causes the molding material 10 to move in the right direction (A in FIG. 2).
(In the direction of the arrow).
【００１４】このように構成した検知ユニット２が、図
１に示すように、検知ユニット２の先端（磁気抵抗素子
９の配置側）が磁性体ロータ１の歯と対向配置されてい
る。次に、磁気回転検出装置の組付手順を図３を用いて
説明する。As shown in FIG. 1, the detection unit 2 having the above-described configuration has the tip (the side on which the magnetoresistive element 9 is disposed) of the detection unit 2 opposed to the teeth of the magnetic rotor 1. Next, a procedure for assembling the magnetic rotation detecting device will be described with reference to FIG.
【００１５】まず、外部端子１３をインサートしたハウ
ジング３を用意する。又、磁気抵抗素子９及びリードフ
レーム１１をモールド材１０にてモールドしたモールド
ＩＣを用意する。さらに、有蓋円筒状のキャップ５の内
部に永久磁石４を配置したものを用意する。First, the housing 3 into which the external terminals 13 are inserted is prepared. Further, a molded IC in which the magnetoresistive element 9 and the lead frame 11 are molded with the molding material 10 is prepared. Further, one in which the permanent magnets 4 are arranged inside the covered cylindrical cap 5 is prepared.
【００１６】そして、外部端子１３の先端にリードフレ
ーム１１の先端を半田付、溶接等によって接続固定す
る。このとき、ハウジング３の先端からモールドＩＣ
（モールド材）の先端までの距離Ｌ２は、永久磁石４の
長さＬ３より大きくなっている。Then, the tip of the lead frame 11 is connected and fixed to the tip of the external terminal 13 by soldering, welding, or the like. At this time, the mold IC
The distance L2 to the tip of the (mold material) is larger than the length L3 of the permanent magnet 4.
【００１７】引き続き、ハウジング３の先端側からキャ
ップ５の開口部を嵌合状態にて差し込む。さらに、キャ
ップ５を挿入していくと、モールド材１０の先端が永久
磁石４の貫通孔７のテーパ部８に案内されながら同モー
ルド材１０が貫通孔７内に嵌合状態にて挿入される。さ
らに、キャップ５を挿入すると、キャップ５の内面がモ
ールドＩＣ（モールド材１０）の先端に当たる。そし
て、外部端子１３の折曲部１４による弾性力に抗してキ
ャップ５をハウジング３の右端面と永久磁石４の左端面
とが当接する位置まで挿入する。この状態でキャップ５
の開口側先端部をかしめてキャップ５をハウジング３に
固定する。その結果、図２に示すように組み付けられ
る。Subsequently, the opening of the cap 5 is inserted from the front end side of the housing 3 in a fitted state. When the cap 5 is further inserted, the molding material 10 is inserted into the through hole 7 in a fitted state while the tip of the molding material 10 is guided by the tapered portion 8 of the through hole 7 of the permanent magnet 4. . Further, when the cap 5 is inserted, the inner surface of the cap 5 comes into contact with the tip of the mold IC (mold material 10). Then, the cap 5 is inserted to a position where the right end surface of the housing 3 and the left end surface of the permanent magnet 4 abut against the elastic force of the bent portion 14 of the external terminal 13. Cap 5 in this state
The cap 5 is fixed to the housing 3 by caulking the front end of the opening side. As a result, it is assembled as shown in FIG.
【００１８】この図２の状態では、外部端子１３の折曲
部１４による付勢力により常にモールドＩＣ（モールド
材１０）とキャップ５とが接触している。又、磁性体ロ
ータ１の回転検出の際には、永久磁石４により磁性体ロ
ータ１に向けてバイアス磁界が発生しており、磁気抵抗
素子９は磁性体ロータ１の回転に伴いバイアス磁界の変
化を抵抗変化に変換する。そして、磁気回転検出装置に
おいては、この磁気抵抗素子９の抵抗値変化によりバイ
アス磁界の状態変化が検出され、磁性体ロータ１の回転
状態が検出される。In the state shown in FIG. 2, the mold IC (mold material 10) and the cap 5 are always in contact with each other by the urging force of the bent portion 14 of the external terminal 13. When the rotation of the magnetic rotor 1 is detected, the permanent magnet 4 generates a bias magnetic field toward the magnetic rotor 1, and the magnetoresistive element 9 changes the bias magnetic field with the rotation of the magnetic rotor 1. Is converted into a resistance change. Then, in the magnetic rotation detecting device, the change in the state of the bias magnetic field is detected by the change in the resistance value of the magnetoresistive element 9, and the rotation state of the magnetic rotor 1 is detected.
【００１９】図４には、磁気抵抗素子９と磁性体ロータ
１と間とのエアーギャップと、磁気抵抗素子９の感度と
の関係を示す。同図から、感度に対し磁気抵抗素子９と
磁性体ロータ１との間のエアーギャップの依存性が非常
に高く、エアーギャップを小さくするほど、検出能力が
向上することが分かる。このように、磁気抵抗素子９と
磁性体ロータ１と間とのエアーギャップを小さな値で一
定に管理することが、センサの精度管理上でも非常に重
要であることが分かる。FIG. 4 shows the relationship between the air gap between the magnetoresistive element 9 and the magnetic rotor 1 and the sensitivity of the magnetoresistive element 9. From the figure, it is understood that the dependence of the sensitivity on the air gap between the magnetoresistive element 9 and the magnetic rotor 1 is very high, and that the smaller the air gap, the better the detection capability. As described above, it can be seen that it is very important to control the air gap between the magnetoresistive element 9 and the magnetic rotor 1 with a small value to be constant in terms of accuracy control of the sensor.
【００２０】本実施例では、モールドＩＣ（モールド材
１０）を磁性体ロータ１側に付勢してキャップ５にて貫
通孔７の開口部を塞ぐようにし、モールドＩＣ（モール
ド材１０）とキャップ５とを常に接触する状態にした。
よって、磁気抵抗素子９と磁性体ロータ１と間とのエア
ーギャップを小さな値で一定に管理することが容易に行
うことができる。つまり、図５の従来装置ではＬ１とい
う所定値が存在したが、本実施例ではＬ１＝０すること
ができ、磁気抵抗素子９と磁性体ロータ１との間のエア
ーギャップをかせぐことができ磁性体ロータ１と検知ユ
ニット２の組付性を容易にすることができる。In this embodiment, the mold IC (mold material 10) is urged toward the magnetic rotor 1 so that the opening of the through hole 7 is closed by the cap 5, and the mold IC (mold material 10) and the cap 5 was always in contact.
Therefore, it is possible to easily manage the air gap between the magnetoresistive element 9 and the magnetic rotor 1 with a small value to be constant. That is, although the predetermined value of L1 exists in the conventional apparatus of FIG. 5, L1 = 0 can be set in the present embodiment, and the air gap between the magnetoresistive element 9 and the magnetic rotor 1 can be increased. The body rotor 1 and the detection unit 2 can be easily assembled.
【００２１】このように本実施例では、磁性体ロータ１
（磁性材料を有する被検出対象）と、貫通孔７を有し、
磁性体ロータ１に向けてバイアス磁界を発生させる永久
磁石４（バイアス磁石）と、磁性体ロータ１の回転に応
じたバイアス磁界の変化を抵抗変化として検出する磁気
抵抗素子９を保持するモールド材１０（素子保持部材）
とを備え、外部端子１３に形成した折曲部１４により永
久磁石４の貫通孔７を通してモールド材１０を磁性体ロ
ータ１に向けて付勢するとともに、非磁性材料よりなる
キャップ５によりモールド材１０の付勢力に抗した状態
で永久磁石４の貫通孔７の開口部を塞ぐようにした。As described above, in this embodiment, the magnetic rotor 1
(A detection target having a magnetic material) and a through hole 7,
A mold material 10 holding a permanent magnet 4 (bias magnet) for generating a bias magnetic field toward the magnetic rotor 1 and a magnetoresistive element 9 for detecting a change in the bias magnetic field according to the rotation of the magnetic rotor 1 as a resistance change. (Element holding member)
The molding material 10 is urged toward the magnetic rotor 1 through the through hole 7 of the permanent magnet 4 by the bent portion 14 formed in the external terminal 13, and the molding material 10 is The opening of the through hole 7 of the permanent magnet 4 is closed in a state against the urging force.
【００２２】よって、永久磁石４（バイアス磁石）の貫
通孔７を通してモールド材１０が磁性体ロータ１に向け
て付勢され、キャップ５により付勢力した状態で永久磁
石４の貫通孔７の開口部が塞がれる。その結果、キャッ
プ５とモールド材１０とが常に接触していることとな
り、磁気抵抗素子９と磁性体ロータ１との間のエアギャ
ップの管理を容易に行うことができることとなる。Accordingly, the molding material 10 is urged toward the magnetic rotor 1 through the through hole 7 of the permanent magnet 4 (bias magnet), and the opening of the through hole 7 of the permanent magnet 4 is urged by the cap 5. Is blocked. As a result, the cap 5 and the molding material 10 are always in contact, and the management of the air gap between the magnetoresistive element 9 and the magnetic rotor 1 can be easily performed.
【００２３】尚、この発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、例えば、上記実施例では外部端子（ターミ
ナル）１３に波型形状の折曲部１４を形成して弾性をも
たせる構造としたが、同様な波型形状の折曲部をモール
ドＩＣのリードフレーム１１に形成してもよい。The present invention is not limited to the above embodiment. For example, in the above embodiment, the external terminal (terminal) 13 is formed with a corrugated bent portion 14 to provide elasticity. However, a bent portion having a similar wavy shape may be formed on the lead frame 11 of the molded IC.
【００２４】[0024]
【発明の効果】以上詳述したようにこの発明によれば、
磁気抵抗素子と被検出対象との間のエアギャップの管理
を容易に行うことができる優れた効果を発揮する。As described in detail above, according to the present invention,
An excellent effect that the air gap between the magnetoresistive element and the detection target can be easily managed is exhibited.
【図１】実施例の磁気回転検出装置の概略構成を示す断
面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of a magnetic rotation detecting device according to an embodiment.
【図２】検知ユニットの拡大図である。FIG. 2 is an enlarged view of a detection unit.
【図３】キャップを外した状態での検知ユニットの断面
図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of the detection unit with a cap removed.
【図４】磁気抵抗素子と磁性体ロータとの間のエアーギ
ャップと、感度との関係を示すグラフである。FIG. 4 is a graph showing a relationship between an air gap between a magnetoresistive element and a magnetic rotor and sensitivity.
【図５】従来の磁気回転検出装置の概略構成を示す断面
図である。FIG. 5 is a sectional view showing a schematic configuration of a conventional magnetic rotation detecting device.
１ 磁性材料を有する被検出対象としての磁性体ロータ ４ バイアス磁石としての永久磁石 ５ キャップ ７ 貫通孔 ９ 磁気抵抗素子 １０ 素子保持部材としてのモールド材 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Magnetic rotor which has a magnetic material as a detection target 4 Permanent magnet as a bias magnet 5 Cap 7 Through hole 9 Magnetoresistive element 10 Mold material as an element holding member
フロントページの続き (72)発明者 高島 正樹 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本 電装 株式会社 内 (56)参考文献 特開 昭63−135816（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−94747（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−5116（ＪＰ，Ａ) 実開 平３−46821（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01P 3/488 G01D 5/245 Continuation of the front page (72) Inventor Masaki Takashima 1-1-1, Showa-cho, Kariya-shi, Aichi Japan Inside Denso Co., Ltd. (56) References JP-A-63-135816 (JP, A) JP-A-6-94747 (JP) JP-A-64-5116 (JP, A) JP-A-3-46821 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G01P 3/488 G01D 5/245
Claims (2)
アス磁石と、 前記被検出対象の運動に応じたバイアス磁界の変化を抵
抗変化として検出する磁気抵抗素子を保持する素子保持
部材とを備え、 前記素子保持部材を被検出対象に向けて付勢するととも
に、非磁性材料よりなるキャップにより前記素子保持部
材の付勢力に抗した状態にしたことを特徴とする磁気検
出装置。1. A detection target having a magnetic material, a bias magnet for generating a bias magnetic field toward the detection target, and a magnet for detecting a change in the bias magnetic field according to the movement of the detection target as a resistance change. An element holding member for holding a resistance element, wherein the element holding member is urged toward the detection target, and a state made to be in a state of resisting the urging force of the element holding member by a cap made of a non-magnetic material. Characteristic magnetic detection device.
通孔を通して前記素子保持部材を被検出対象に向けて付
勢するとともに、非磁性材料よりなるキャップにより前
記素子保持部材の付勢力に抗した状態で前記バイアス磁
石の貫通孔の開口部を塞ぐようにしたことを特徴とする
請求項１に記載の磁気検出装置。2. The bias magnet has a through-hole and urges the element holding member toward a detection target through the through-hole. The cap made of a non-magnetic material resists the urging force of the element holding member. 2. The magnetic detection device according to claim 1, wherein the opening of the through-hole of the bias magnet is closed in a state where the bias magnet is in the state.
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- 1992-12-18 JP JP33927592A patent/JP3170916B2/en not_active Expired - Fee Related
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| JPH06186240A (en) | 1994-07-08 |
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