JP4487807B2 - Rotation detector - Google Patents
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Description
この発明は、例えば磁気抵抗素子やホール素子等からなる磁気検出素子を用いて、その近傍に配設された磁性体ロータの回転態様を検出する回転検出装置に関するものである。 The present invention relates to a rotation detection device that uses a magnetic detection element such as a magnetoresistive element or a Hall element to detect the rotation mode of a magnetic rotor disposed in the vicinity thereof.
従来、この種の回転検出装置としては、例えば特許文献１に記載された装置が知られている。図６に、この特許文献１に記載されている回転検出装置も含めて、例えばエンジンのクランク角センサ等の回転検出装置として従来一般に採用されている回転検出装置の平面構造を示す。
Conventionally, as this type of rotation detection device, for example, a device described in
同図６に示されるように、この回転検出装置においては、磁気抵抗素子ＭＲＥ１およびＭＲＥ２からなる磁気抵抗素子対Ｍ１１と磁気抵抗素子ＭＲＥ３およびＭＲＥ４からなる磁気抵抗素子対Ｍ１２とを備える半導体チップ１１が信号処理回路と共に集積化、モールド封止されてセンサチップ（モールドＩＣ）１２を構成している。そして、このセンサチップ１２が、バイアス磁石１３に対して設けられた中空部１４に装着され、被検出対象である磁性体ロータＲＴとの間にギャップＧをおいて対向するように配設されている。また、このセンサチップ１２の内部においては、上記半導体チップ１１がリードフレームの一端に搭載され、その他端から電源端子Ｔ１、出力端子Ｔ２、およびグランド（接地）端子Ｔ３といった各端子が引き出されている。
As shown in FIG. 6, in this rotation detection device, a
図７（ａ）に、上記センサチップ１２やバイアス磁石１３等を有して構成されるセンサ本体の内部構造の詳細を斜視図として示す。また、図７（ｂ）には、特にそのバイアス磁石１３の形状の詳細を平面図として示す。なお、図７（ｂ）中の矢印は、上記バイアス磁石１３から発せられるバイアス磁界（正確にはその磁気ベクトル）の向きを示すものである。
FIG. 7A is a perspective view showing details of the internal structure of the sensor main body configured to include the
同図７（ａ）に示されるように、センサ本体１０は、円柱形状からなるバイアス磁石１３の長手方向に設けられた四角柱（板）形状からなる貫通孔、すなわち上記中空部１４内にセンサチップ１２が収容されるとともに、これが所定の位置で例えば接着剤等により固定される構造となっている。また、図７（ｂ）にその詳細を示すように、上記バイアス磁石１３は、上記中空部１４を基準として対称配置された柱面からなる円柱形状、すなわち同中空部１４を基準に点対称に肉厚の等しい柱形状となっている。なお、このバイアス磁石１３としては、その成形性から、磁粉と樹脂とを混合して成形固化した磁石が一般に使用される。
As shown in FIG. 7 (a), the
こうした構成を有する回転検出装置において、磁気抵抗素子対Ｍ１１を構成する磁気抵抗素子ＭＲＥ１およびＭＲＥ２と、磁気抵抗素子対Ｍ１２を構成する磁気抵抗素子ＭＲＥ３およびＭＲＥ４とは、それぞれハーフブリッジ回路を構成している。そして、同ハーフブリッジ回路の各中点電位の変化に対して上記信号処理回路により差動増幅や２値化等の各種処理が施された後、この電気信号が上記出力端子Ｔ２を通じて取り出される。すなわち、ロータＲＴが回転すると、磁気抵抗素子対Ｍ１１およびＭ１２に付与されるバイアス磁界に磁気ベクトルの変化が生じる。このとき、この磁気ベクトルの変化が上記磁気抵抗素子ＭＲＥ１〜ＭＲＥ４の抵抗値の変化として感知され、同磁気ベクトルの変化に対応した電気信号が上記センサチップ１２から出力される。これにより、その電気信号からロータＲＴの回転態様が求められることになる。
ところで、上記センサチップ１２から出力される電気信号（信号波形）は、このセンサチップ１２とロータＲＴとの距離（ギャップ）が近いほどその振幅が大きくなる。このため、このギャップを小さく設定すれば、上記バイアス磁界の磁気ベクトル変化がたとえ僅かであってもその検出は可能となる。しかし従来、このギャップを小さくすると、回転検出の精度についてはこれが逆に低下するという問題がある。発明者は、この原因が回転検出装置の配設環境にあることを突き止めた。
By the way, the electric signal (signal waveform) output from the
すなわち、例えばエンジンのクランク角センサとして用いられる回転検出装置にあっては、上記ロータＲＴの他に、例えばクランクシャフトのカウンタウエイトや、フライホイールのリングギア、さらには各種部品を固定するボルト等といった鉄等の強磁性体からなる諸々の磁性部材（周辺磁性体）が、上記センサチップ１２の周辺に配設される。このため、上記磁気抵抗素子ＭＲＥ１〜ＭＲＥ４に作用する磁気ベクトルの基準角度が、このような周辺磁性体の影響を受けて変化することがある。例えば図８に示すように、上記センサチップ１２（図示略）の周辺に周辺磁性体ＭＴが配設されると、図中に破線矢印で示すように、上記バイアス磁石１３から発せられるバイアス磁界が上記ロータＲＴ（これも図示略）だけでなく周辺磁性体ＭＴにも引き付けられてしまう。こうして、磁気抵抗素子ＭＲＥ１〜ＭＲＥ４に作用する磁気ベクトルの基準角度が変化することにより、上記各中点電位に不要なオフセットが生じるなどして、上記端子Ｔ１およびＴ２（図６）を通じて取り出される回転情報の信頼性を低下させていた。
That is, for example, in a rotation detection device used as an engine crank angle sensor, in addition to the rotor RT, for example, a counterweight of a crankshaft, a ring gear of a flywheel, a bolt for fixing various parts, etc. Various magnetic members (peripheral magnetic bodies) made of a ferromagnetic material such as iron are disposed around the
この発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、配設環境によることなく高い精度を維持して被検出体であるロータの回転検出を行うことのできる回転検出装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a rotation detection device capable of detecting rotation of a rotor that is a detection target while maintaining high accuracy without depending on an installation environment. And
こうした目的を達成するため、請求項１記載の発明では、磁気検出素子を備えるセンサチップが、前記磁気検出素子にバイアス磁界を付与するバイアス磁石に対して設けられた中空部に装着されるとともに、前記センサチップの近傍にて磁性体ロータが回転するときに前記バイアス磁界に生じる磁気ベクトルの変化を前記磁気検出素子により感知して前記ロータの回転態様を検出する回転検出装置において、前記ロータの近傍に任意の目的で別の磁性体（周辺磁性体）が配設されるとともに、前記バイアス磁石が、少なくとも前記ロータ近傍に配設される磁性体側の肉厚の選択的に薄肉化された形状をもって配設される構成とする。
In order to achieve such an object, in the invention according to
回転検出装置としてのこのような構成によれば、上記バイアス磁石が選択的に薄肉化されることにより、被検出体であるロータの近傍に任意の目的で配設される周辺磁性体側へのバイアス磁界の振れ量が抑制されるようになる。すなわち、被検出体であるロータの近傍に周辺磁性体を有する配設環境にあってもこの周辺磁性体から受ける影響は自ずと抑制されることになり、回転検出の精度、ひいてはその検出の信頼性が高く維持されるようになる。 According to such a configuration as the rotation detection device, the bias magnet is selectively thinned so that the bias toward the peripheral magnetic body disposed for any purpose in the vicinity of the rotor that is the detection target is provided. The amount of magnetic field shake is suppressed. In other words, even in an installation environment having a peripheral magnetic body in the vicinity of the rotor that is the detection target, the influence from the peripheral magnetic body is naturally suppressed, and the accuracy of rotation detection and thus the reliability of the detection Will be kept high.
またこの場合、前記バイアス磁石の選択的な薄肉化についてはこれを、請求項２に記載の発明によるように、前記バイアス磁石に設けられた中空部の基準形状とする四角柱形状について少なくとも前記ロータ近傍に配設される磁性体（周辺磁性体）に対向する柱面を凸状に外側へ湾曲させることに基づいて実現されるものとすることが有効である。
Further, in this case, as to the selective thinning of the bias magnet, as in the invention according to
先の図６に示した回転検出装置も含めて通常、磁気検出素子を備えるセンサチップ（例えばモールドＩＣ）は四角柱（板）形状からなる。このため、これを収容するバイアス磁石の中空部としても、これに対応して四角柱形状からなるものが採用されている。そこで、上記構成のように、この中空部の柱面のうち、少なくとも周辺磁性体に対向する柱面を凸状に外側へ湾曲させるようにすれば、前記バイアス磁石の周辺磁性体側の肉厚が選択的に薄肉化されることになる。すなわち、こうした構成によれば、前記バイアス磁石の選択的な薄肉化がより容易に実現されるようになる。 In general, including the rotation detection device shown in FIG. 6, a sensor chip (for example, a mold IC) including a magnetic detection element has a quadrangular prism (plate) shape. For this reason, as the hollow part of the bias magnet that accommodates the same, a hollow part having a quadrangular prism shape is adopted. Therefore, as in the above configuration, if the column surface of the hollow portion facing at least the peripheral magnetic body is curved outward, the wall thickness of the bias magnet on the peripheral magnetic body side is increased. It will be thinned selectively. That is, according to such a configuration, selective thinning of the bias magnet can be realized more easily.
また、前記バイアス磁石の選択的な薄肉化を、例えば請求項３に記載の発明によるように、
・前記バイアス磁石の基準形状とする円柱もしくは正多角柱形状について少なくとも前記ロータ近傍に配設される磁性体に対向する柱面が扁平にされることに基づいて実現されるもの。
あるいは請求項４に記載の発明によるように、
・前記バイアス磁石の少なくとも前記ロータ近傍に配設される磁性体側に一乃至複数の切り目（スリット）が形成されることに基づいて実現されるもの。
とする構成を採用すれば、前記バイアス磁石の中空部の形状を変化させずとも、前記バイアス磁石の選択的な薄肉化は容易に実現されることになる。
Further, the selective thinning of the bias magnet is performed, for example, according to the invention of
A cylinder or regular polygonal column shape used as a reference shape of the bias magnet is realized based on at least a column surface facing a magnetic body disposed in the vicinity of the rotor being flattened.
Alternatively, as in the invention according to
-Realized on the basis of the formation of one or more cuts (slits) on at least the magnetic body disposed near the rotor of the bias magnet.
If this configuration is adopted, selective thinning of the bias magnet can be easily realized without changing the shape of the hollow portion of the bias magnet.
また、請求項５に記載の発明によるように、上記請求項１〜４のいずれか一項に記載の回転検出装置において、前記バイアス磁石を、前記バイアス磁石に設けられた中空部を基準として対称配置された柱面からなる柱形状を有するものとすることで、前記バイアス磁石の中空部、ひいてはここに装着されるセンサチップ（例えばモールドＩＣ）に、その周囲から対称に磁界が付与されるようになる。すなわちこうした構成は、回転検出の精度をより高く維持する上で特に有効である。
Further, according to the invention described in claim 5, in the rotation detection device according to any one of
また一方、請求項６記載の発明では、磁気検出素子を備えるセンサチップと、前記磁気検出素子にバイアス磁界を付与するバイアス磁石とを有し、前記センサチップの近傍にて周方向に沿って山部と谷部とが交互に周期配設された磁性体ロータが回転するときに前記バイアス磁界に生じる磁気ベクトルの変化を前記磁気検出素子により感知して前記ロータの回転態様を検出する回転検出装置において、前記ロータの近傍に任意の目的で別の磁性体（周辺磁性体）が配設されるとともに、前記ロータについてはこれを、前記山部および前記谷部の少なくとも表面を同一の極性（Ｓ極もしくはＮ極）に着磁した構成とする。 On the other hand, in the invention described in claim 6, the sensor chip having a magnetic detection element and a bias magnet for applying a bias magnetic field to the magnetic detection element are provided, and a mountain is formed along the circumferential direction in the vicinity of the sensor chip. Rotation detecting device for detecting a rotation mode of the rotor by detecting a change of a magnetic vector generated in the bias magnetic field by the magnetic detection element when a magnetic rotor in which a portion and a trough are alternately arranged periodically rotates. In this case, another magnetic body (peripheral magnetic body) is disposed in the vicinity of the rotor for an arbitrary purpose, and for the rotor, at least the surfaces of the peak portion and the valley portion have the same polarity (S Pole or N pole).
このように、被検出体であるロータを着磁しておくことで、上記バイアス磁石から発せられるバイアス磁界が、周辺磁性体よりもいっそう被検出体であるロータのほうへ引き付けられるようになり、周辺磁性体側へのバイアス磁界の振れ量が抑制されるようになる。すなわち、被検出体であるロータの近傍に周辺磁性体を有する配設環境にあってもこの周辺磁性体から受ける影響は自ずと抑制されることになり、回転検出の精度、ひいてはその検出の信頼性が高く維持されるようになる。 In this way, by magnetizing the rotor that is the detection object, the bias magnetic field generated from the bias magnet is more attracted toward the rotor that is the detection object than the peripheral magnetic body, The amount of deflection of the bias magnetic field toward the peripheral magnetic material side is suppressed. In other words, even in an installation environment having a peripheral magnetic body in the vicinity of the rotor that is the detection target, the influence from the peripheral magnetic body is naturally suppressed, and the accuracy of rotation detection and thus the reliability of the detection Will be kept high.
また、上記請求項１〜６のいずれか一項に記載の構成は、請求項７に記載の発明によるように、前記磁気検出素子として、磁気抵抗効果により磁界に応じて抵抗値を変化させる磁気抵抗素子が採用される場合に適用して特に有効である。磁気抵抗素子は特に周辺磁性体の影響を受け易いため、上記構成はこうした場合に適用して特に有効である。 Moreover, the structure as described in any one of the said Claims 1-6 is the magnetism which changes resistance value according to a magnetic field by a magnetoresistive effect as said magnetic detection element as invention of Claim 7. This is particularly effective when applied to a resistive element. Since the magnetoresistive element is particularly susceptible to the influence of the surrounding magnetic material, the above configuration is particularly effective when applied in such a case.
（第１の実施の形態）
以下、図１を参照しつつ、この発明に係る回転検出装置を具体化した第１の実施の形態について説明する。なお、この回転検出装置も、例えばエンジンのクランク角センサ等に用いられる回転検出装置として最適化されたものである。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment in which a rotation detection device according to the present invention is embodied will be described with reference to FIG. This rotation detection device is also optimized as a rotation detection device used for, for example, an engine crank angle sensor.
図１（ａ）は、この回転検出装置に用いられるセンサ本体の配設態様を、特に被検出対象であるロータとの位置関係を中心に示す斜視図である。なお、このセンサ本体の配設態様も、基本的には、図６に示した配設態様と同様であり、ここでは、互いに対向して配置されるセンサ本体およびロータの近傍が拡大されて示されている。ただし、先の図６に示した電源端子、出力端子、およびグランド（接地）端子等、重複する部分の記載を一部割愛している。 FIG. 1A is a perspective view showing the arrangement of the sensor main body used in this rotation detection device, particularly with respect to the positional relationship with the rotor that is the object to be detected. The arrangement of the sensor main body is basically the same as the arrangement shown in FIG. 6. Here, the vicinity of the sensor main body and the rotor arranged opposite to each other is shown enlarged. Has been. However, the description of overlapping parts such as the power supply terminal, the output terminal, and the ground (grounding) terminal shown in FIG. 6 is partially omitted.
同図１（ａ）に示されるように、この回転検出装置においても、磁気抵抗素子ＭＲＥ１およびＭＲＥ２からなる磁気抵抗素子対Ｍ１と磁気抵抗素子ＭＲＥ３およびＭＲＥ４からなる磁気抵抗素子対Ｍ２とを備える半導体チップ１が信号処理回路と共に集積化、モールド封止されてセンサチップ（モールドＩＣ）２を構成している。そして、このセンサチップ２が、バイアス磁石３に対して設けられた中空部４に装着され、被検出対象である磁性体ロータＲＴに対向するように配設されている。また、図示は割愛しているが、先の図６に示した装置と同様、このセンサチップ２の内部においても、上記半導体チップ１がリードフレームの一端に搭載され、その他端から電源端子、出力端子、およびグランド（接地）端子といった各端子が引き出されている。
As shown in FIG. 1 (a), this rotation detecting device also includes a magnetoresistive element pair M1 composed of magnetoresistive elements MRE1 and MRE2 and a magnetoresistive element pair M2 composed of magnetoresistive elements MRE3 and MRE4. A
また、この実施の形態に係る回転検出装置にあっては、上記ロータＲＴの他に、鉄等の強磁性体からなる磁性部材（周辺磁性体）ＭＴが、上記センサチップ２の周辺に配設されている。なお、この周辺磁性体ＭＴは、例えばクランクシャフトのカウンタウエイトや、フライホイールのリングギア、さらには各種部品を固定するボルト等として用いられるものである。
In the rotation detecting device according to this embodiment, in addition to the rotor RT, a magnetic member (peripheral magnetic body) MT made of a ferromagnetic material such as iron is disposed around the
こうした構成を有する回転検出装置においても、磁気抵抗素子対Ｍ１を構成する磁気抵抗素子ＭＲＥ１およびＭＲＥ２と、磁気抵抗素子対Ｍ２を構成する磁気抵抗素子ＭＲＥ３およびＭＲＥ４とは、それぞれハーフブリッジ回路を構成している。そして、これも先の図６に示した装置と同様であるが、これらハーフブリッジ回路の各中点電位の変化に対して上記信号処理回路により差動増幅や２値化等の各種処理が施された後、この電気信号が上記出力端子を通じて取り出される。すなわち、ロータＲＴが回転すると、磁気抵抗素子対Ｍ１およびＭ２に付与されるバイアス磁界に磁気ベクトルの変化が生じる。このとき、この磁気ベクトルの変化が上記磁気抵抗素子ＭＲＥ１〜ＭＲＥ４の抵抗値の変化として感知され、同磁気ベクトルの変化に対応した電気信号が上記センサチップ２から出力される。これにより、その電気信号からロータＲＴの回転態様が求められることになる。
Also in the rotation detection device having such a configuration, the magnetoresistive elements MRE1 and MRE2 constituting the magnetoresistive element pair M1 and the magnetoresistive elements MRE3 and MRE4 constituting the magnetoresistive element pair M2 each constitute a half bridge circuit. ing. This is also the same as the device shown in FIG. 6, but various processing such as differential amplification and binarization is performed by the signal processing circuit on the change in the midpoint potential of each half bridge circuit. After that, the electric signal is taken out through the output terminal. That is, when the rotor RT rotates, the magnetic vector changes in the bias magnetic field applied to the magnetoresistive element pair M1 and M2. At this time, the change in the magnetic vector is detected as a change in the resistance value of the magnetoresistive elements MRE1 to MRE4, and an electrical signal corresponding to the change in the magnetic vector is output from the
図１（ｂ）は、図１（ａ）の平面図である。ここでは、上記センサチップ２等の記載を割愛して、特に上記バイアス磁石３および同磁石に設けられた中空部４の平面構造の詳細を示している。なお、この中空部４も、センサチップ２に対応する四角柱（板）形状からなる貫通孔として、上記バイアス磁石３の長手方向に設けられている。そして、上記センサチップ２が、この中空部４内に収容されるとともに、所定の位置で例えば接着剤等により固定されている。また、図１（ｂ）中の矢印は、上記バイアス磁石３から発せられるバイアス磁界（正確にその磁気ベクトル）の向きを示すものである。
FIG. 1B is a plan view of FIG. Here, the details of the planar structure of the
このバイアス磁石３も、例えば磁粉と樹脂とを混合して成形固化した磁石から構成されるものである。ただしその形状は、図１（ｂ）に示されるように、基準形状とする円柱形状（図中に破線にて示す）について、上記周辺磁性体ＭＴに対向する柱面および反対側の柱面が双方ともに扁平に形成されている。
The
このように、この実施の形態においては、上記バイアス磁石３が、上記周辺磁性体ＭＴ側の肉厚の選択的に薄肉化された形状をもって配設されている。このため、周辺磁性体ＭＴ側へのバイアス磁界の振れ量が抑制されるようになる。そしてこれにより、被検出体であるロータＲＴの近傍に周辺磁性体ＭＴを有する配設環境にあってもこの周辺磁性体ＭＴから受ける影響は自ずと抑制されることになり、回転検出の精度、ひいてはその検出の信頼性が高く維持されるようになる。
Thus, in this embodiment, the
また、このバイアス磁石３は、上記中空部４を基準として対称配置された柱面からなる円柱形状、すなわち同中空部４を基準に点対称に肉厚の等しい柱形状となっている。これにより、バイアス磁石３の中空部４、ひいてはここに装着されるセンサチップ２に、その周囲から対称に磁界が付与されることになり、回転検出の精度がより高く維持されるようになる。
Further, the
以上説明したように、この実施の形態に係る回転検出装置によれば、以下に記載するような優れた効果が得られるようになる。
（１）磁気抵抗素子ＭＲＥ１〜ＭＲＥ４による磁気ベクトルの変化に基づいて磁性体ロータＲＴの回転態様を検出する回転検出装置についてその構成を、磁気抵抗素子ＭＲＥ１〜ＭＲＥ４にバイアス磁界を付与するバイアス磁石３が、ロータＲＴ近傍に配設された周辺磁性体ＭＴ側の肉厚の選択的に薄肉化された形状をもって配設される構成とした。これにより、被検出体であるロータＲＴの近傍に周辺磁性体ＭＴを有する配設環境にあってもこの周辺磁性体ＭＴから受ける影響は自ずと抑制されることになり、回転検出の精度、ひいてはその検出の信頼性が高く維持されるようになる。
As described above, according to the rotation detection device according to this embodiment, the following excellent effects can be obtained.
(1) A configuration of a rotation detection device that detects a rotation mode of the magnetic rotor RT based on a change in magnetic vector by the magnetoresistive elements MRE1 to MRE4, and a
（２）また、センサチップ２の装着される中空部４が、同センサチップ２に対応する四角柱（板）形状を有する構成としたことで、このセンサチップ２の位置決めは容易になる。また、こうした四角柱形状からなる中空部４は、その成形も容易である。
(2) Since the
（３）上記バイアス磁石３が、基準形状とする円柱形状について上記周辺磁性体ＭＴに対向する柱面の扁平にされた形状をもって配設される構成とした。これにより、上記バイアス磁石３の中空部４の形状を変化させずとも、上記バイアス磁石３の選択的な薄肉化が容易に実現されるようになる。
(3) The
（４）上記バイアス磁石３を、同磁石に設けられた中空部４を基準として対称配置された柱面からなる柱形状を有するものとしたことで、回転検出の精度がより高く維持されるようになる。
(4) Since the
（５）磁気ベクトルの変化を感知する磁気検出素子として、磁気抵抗効果により磁界に応じて抵抗値を変化させる磁気抵抗素子を採用した。この実施の形態に係る回転検出装置によれば、磁気検出素子の中でも特に周辺磁性体ＭＴの影響を受け易い磁気抵抗素子を採用した場合であれ、回転検出の精度が高く維持されるようになる。 (5) A magnetoresistive element that changes the resistance value according to the magnetic field by the magnetoresistive effect is adopted as a magnetic detection element that senses a change in magnetic vector. According to the rotation detection device according to this embodiment, even when a magnetoresistive element that is particularly susceptible to the influence of the peripheral magnetic body MT is adopted among the magnetic detection elements, the accuracy of rotation detection is maintained high. .
なお、上記第１の実施の形態に係る回転検出装置は、以下の態様をもって実施することもできる。
・上記バイアス磁石３の形状および配設態様は、図１（ｂ）に例示した態様に限られることはない。例えば、円柱形状に代えて正多角柱形状（例えば正四角柱形状や、正六角柱形状、正八角柱形状等）を基準形状にして、上記バイアス磁石３が、この正多角柱形状について上記周辺磁性体ＭＴに対向する柱面の扁平に形成された形状をもって配設される構成としてもよい。
The rotation detection device according to the first embodiment can also be implemented in the following manner.
-The shape and arrangement | positioning aspect of the said
・また、例えば図２に示すように、上記バイアス磁石３が、同磁石に設けられた中空部４の基準形状とする四角柱形状（図中に破線にて示す）について上記周辺磁性体ＭＴに対向する柱面および反対側の柱面を双方ともに凸状に外側へ湾曲させた形状をもって配設される構成としてもよい。こうした構成によっても、前述したバイアス磁石３の選択的な薄肉化は容易に実現されるようになる。
In addition, as shown in FIG. 2, for example, the
・また、例えば図３（ａ）および（ｂ）に示すように、上記バイアス磁石３が、上記周辺磁性体ＭＴ側およびその反対側に一乃至複数の切り目（スリット）を有する形状をもって配設される構成としてもよい。すなわち、図３（ａ）に例示する装置においてはスリットＳＬ１１およびＳＬ１２が、また図３（ｂ）に例示する装置においてはスリットＳＬ２１、ＳＬ２２、ＳＬ３１、ＳＬ３２がそれぞれ設けられている。こうした構成によっても、前記（３）の効果と同様の効果もしくはそれに準じた効果は得られるようになる。
Also, for example, as shown in FIGS. 3A and 3B, the
・さらに、上記バイアス磁石３が、同磁石に設けられた中空部４を基準として対称配置された柱面からなる柱形状を有することも必須の構成ではない。すなわち、例えば先の図３（ａ）に示した構成でいえば、図４（ａ）に示すように、上記周辺磁性体ＭＴ側だけにスリットＳＬ１１を設けるようにしてもよい。
Furthermore, it is not an essential configuration that the
・また、図４（ｂ）に示すように、上記中空部４の配設位置を周辺磁性体ＭＴ側へ偏らせることによっても、前述したバイアス磁石３の周辺磁性体ＭＴ側の肉厚の選択的な薄肉化は可能である。ただしこの場合は、同中空部４に装着されるセンサチップ２が周辺磁性体ＭＴへ近づいて配置されることにもなり、この周辺磁性体ＭＴから受ける影響の幾らか大きくなることが懸念される。このため、周辺磁性体ＭＴとの距離を一定に保ちながら薄肉化を実現することのできる上記構成（図１〜図３に例示した構成）のほうがより好ましい。
As shown in FIG. 4B, the thickness of the
・さらに、上記図１〜図４に例示した構成を適宜に組み合わせることも可能である。
・結局のところ、磁気抵抗素子ＭＲＥ１〜ＭＲＥ４にバイアス磁界を付与するバイアス磁石３が、ロータＲＴ近傍に配設された周辺磁性体ＭＴ側の肉厚の選択的に薄肉化された形状をもって配設される構成であれば、少なくとも前記（１）の効果は得ることができ、所期の目的は達成されることになる。
Furthermore, the configurations illustrated in FIGS. 1 to 4 can be appropriately combined.
After all, the
（第２の実施の形態）
次に、図５を併せ参照して、この発明に係る回転検出装置を具体化した第２の実施の形態について説明する。なお、図５は、先の図１（ａ）に対応する斜視図であり、図１（ａ）に示した要素と同一の要素には各々同一の符号を付して示し、それら要素についての重複する説明は割愛する。また、この実施の形態に係る装置においても、そのバイアス磁石の形状および配設態様は、先の第１の実施の形態もしくはその変形例に係る装置（図１〜図４）と同様である。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment in which the rotation detection device according to the present invention is embodied will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a perspective view corresponding to FIG. 1A, and the same elements as those shown in FIG. 1A are denoted by the same reference numerals. Duplicate explanations are omitted. Also in the apparatus according to this embodiment, the shape and arrangement of the bias magnet are the same as those in the apparatus according to the first embodiment or its modification (FIGS. 1 to 4).
同図５に示されるように、この実施の形態に係る装置においても、先の第１の実施の形態と同様、バイアス磁石３の中空部４に装着されるセンサチップ２が、被検出対象である磁性体ロータＲＴに対向するように配設されている。そして、上記センサチップ２の周辺には、ロータＲＴの他にも、鉄等の強磁性体からなる磁性部材（周辺磁性体）ＭＴが任意の目的で配設されている。ただし、この実施の形態においては、上記ロータＲＴの山部および谷部の少なくとも表面が同一の極性（Ｓ極もしくはＮ極）に着磁されている。
As shown in FIG. 5, in the apparatus according to this embodiment, as in the first embodiment, the
このように、被検出体であるロータＲＴを着磁しておくことで、上記バイアス磁石３から発せられるバイアス磁界が、周辺磁性体ＭＴよりもいっそう被検出体であるロータＲＴのほうへ引き付けられるようになり、周辺磁性体ＭＴ側へのバイアス磁界の振れ量が抑制されるようになる。すなわち、被検出体であるロータＲＴの近傍に周辺磁性体ＭＴを有する配設環境にあってもこの周辺磁性体ＭＴから受ける影響は自ずと抑制されることになり、回転検出の精度、ひいてはその検出の信頼性が高く維持されるようになる。
Thus, by magnetizing the rotor RT that is the detection target, the bias magnetic field generated from the
以上説明したように、この実施の形態に係る回転検出装置によれば、第１の実施の形態による前記（１）〜（５）の効果と同様の効果もしくはそれに準じた効果に加え、さらに次のような効果も得られるようになる。 As described above, according to the rotation detection device according to this embodiment, in addition to the same effects as the effects (1) to (5) according to the first embodiment or effects equivalent thereto, the following Such an effect can be obtained.
（６）被検出体である磁性体ロータＲＴの山部および谷部の少なくとも表面が同一の極性に着磁された構成とした。これにより、回転検出の精度、ひいてはその検出の信頼性が高く維持されるようになる。 (6) At least the surfaces of the crests and troughs of the magnetic rotor RT that is the detection object are magnetized to the same polarity. As a result, the accuracy of rotation detection and thus the reliability of the detection can be maintained high.
（他の実施の形態）
なお、上記各実施の形態は、以下のように変更して実施してもよい。
・上記第２の実施の形態において、第１の実施の形態およびその変形例に係るバイアス磁石の形状および配設態様（図１〜図４）を採用することは必須ではなく、第２の実施の形態に係るロータ着磁の構成を単独で採用することもできる。この構成を単独で使用した場合も、少なくとも前記（６）の効果は得られることになる。
(Other embodiments)
Each of the above embodiments may be modified as follows.
-In the said 2nd Embodiment, it is not essential to employ | adopt the shape and arrangement | positioning aspect (FIGS. 1-4) of the bias magnet which concern on 1st Embodiment and its modification, 2nd Embodiment The configuration of rotor magnetization according to this embodiment can also be employed alone. Even when this configuration is used alone, at least the effect (6) can be obtained.
・上記各実施の形態においては、磁気検出素子として、磁気抵抗効果により磁界に応じて抵抗値を変化させる磁気抵抗素子ＭＲＥ１〜ＭＲＥ４を採用した。しかしこれに限られることなく、例えばこれに代えて、ホール効果によって磁界に応じたホール電圧信号を出力するホール素子等も採用することができる。要は、磁気ベクトルの変化を感知することのできる素子であれば、上記磁気検出素子として用いることができる。 In each of the above embodiments, the magnetoresistive elements MRE1 to MRE4 that change the resistance value according to the magnetic field by the magnetoresistive effect are adopted as the magnetic detection elements. However, the present invention is not limited to this. For example, a Hall element that outputs a Hall voltage signal corresponding to the magnetic field by the Hall effect can be used instead. In short, any element that can sense a change in magnetic vector can be used as the magnetic detection element.
・上記各実施の形態においては、センサチップとしてモールド封止されたものを採用することとしたが、これに限定されることなく、磁気検出素子を備えるものであれば、その範囲で任意の構成のチップを採用することができる。 In each of the above embodiments, a sensor chip that is molded and sealed is adopted. However, the present invention is not limited to this, and any configuration may be used as long as it includes a magnetic detection element. The chip can be adopted.
・上記バイアス磁石３の中空部４は、貫通孔でなく溝であってもよい。さらに、この中空部４の形状はセンサチップ２の形状に応じて適宜に変更することができる。
The
１…半導体チップ、２…センサチップ（モールドＩＣ）、３…バイアス磁石、４…中空部、Ｍ１、Ｍ２…磁気抵抗素子対、ＭＲＥ１〜ＭＲＥ４…磁気抵抗素子、ＭＴ…磁性部材（周辺磁性体）、ＲＴ…磁性体ロータ。
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記ロータの近傍に任意の目的で別の磁性体が配設されるとともに、前記バイアス磁石は、少なくとも前記ロータ近傍に配設される磁性体側の肉厚が選択的に薄肉化された形状をもって配設されてなる
ことを特徴とする回転検出装置。 When a sensor chip including a magnetic detection element is mounted in a hollow portion provided for a bias magnet that applies a bias magnetic field to the magnetic detection element, and the magnetic rotor rotates in the vicinity of the sensor chip In the rotation detection device for detecting the rotation mode of the rotor by sensing the change of the magnetic vector generated in the bias magnetic field by the magnetic detection element,
Another magnetic body is disposed in the vicinity of the rotor for an arbitrary purpose, and the bias magnet is disposed with a shape in which the thickness on the magnetic body side disposed in the vicinity of the rotor is selectively thinned. A rotation detector characterized by being provided.
請求項１に記載の回転検出装置。 In the selective thinning of the bias magnet, a rectangular column shape, which is a reference shape of the hollow portion provided in the bias magnet, has at least a column surface facing a magnetic body disposed in the vicinity of the rotor as a convex outer side. The rotation detection device according to claim 1, wherein the rotation detection device is realized based on curving to the right.
請求項１または２に記載の回転検出装置。 The selective thinning of the bias magnet is based on the fact that a cylindrical surface or a regular polygonal column shape as a reference shape of the bias magnet is flattened at least on a column surface facing a magnetic body disposed in the vicinity of the rotor. The rotation detection device according to claim 1 or 2, wherein the rotation detection device is realized.
請求項１〜３のいずれか一項に記載の回転検出装置。 The selective thinning of the bias magnet is realized based on the fact that one or a plurality of cuts are formed on the magnetic material side disposed at least near the rotor of the bias magnet. The rotation detection device according to any one of claims.
請求項１〜４のいずれか一項に記載の回転検出装置。 The rotation detection device according to any one of claims 1 to 4, wherein the bias magnet has a column shape including column surfaces symmetrically arranged with respect to a hollow portion provided in the bias magnet.
前記ロータの近傍に任意の目的で別の磁性体が配設されるとともに、前記ロータは、前記山部および前記谷部の少なくとも表面が同一の極性に着磁されてなる
ことを特徴とする回転検出装置。 A sensor chip having a magnetic detection element and a bias magnet for applying a bias magnetic field to the magnetic detection element, and crests and troughs are alternately arranged along the circumferential direction in the vicinity of the sensor chip. In the rotation detection device for detecting a rotation mode of the rotor by detecting a change in a magnetic vector generated in the bias magnetic field when the magnetic rotor rotated is detected by the magnetic detection element,
Another magnetic body is disposed in the vicinity of the rotor for an arbitrary purpose, and the rotor is formed by magnetizing at least the surfaces of the peak and the valley to the same polarity. Detection device.
請求項１〜６のいずれか一項に記載の回転検出装置。 The rotation detection device according to any one of claims 1 to 6, wherein the magnetic detection element is a magnetoresistive element that changes a resistance value according to a magnetic field by a magnetoresistive effect.
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