JPH04138207U - 磁気センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 この考案は、磁石の回転にともなう感磁面を
横切る磁束変化を検出する磁気センサ構造に関し、磁石
と強磁性磁気抵抗素子の感磁面との位置精度を簡便に確
保できる小型の磁気センサを得ることを目的とする。 【構成】 強磁性磁気抵抗素子６は、感磁面６ａが基板
面と直交するように、セラミック基板７の配線パターン
に端子６ｂをはんだ付けされる。銅ケース１１は、強磁
性磁気抵抗素子６が搭載されたセラミック基板７を包囲
して配設されている。この銅ケース１１には、凹部１２
が形成され、この凹部１２に強磁性磁気抵抗素子６を嵌
合して、強磁性磁気抵抗素子６の位置決めをする。セラ
ミック基板７は、感磁面６ａがフレーム１に回転自在に
配設された磁石４と直交するように、つまり基板面が磁
石２と相対するようにフレーム１に配設されている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、磁石の回転にともなう感磁面を横切る磁束変化を検出する磁気セ ンサ構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

図３は従来の磁気センサの一例を示す断面図であり、図において１は磁気セン サの樹脂フレーム、２は樹脂フレーム１に回転自在に配設された回転軸、３は回 転軸２の一端に固着されたアーム、４は回転軸２の他端に接着剤５で接着固定さ れた磁石、６強磁性磁気抵抗素子（以下、ＭＲ素子という）であり、このＭＲ素 子６は、例えばガラス基板上に強磁性磁気抵抗材料であるＮｉＦｅの磁気抵抗パ ターンからなる感磁面６ａを形成し、絶縁樹脂でモールドした直方体形状をなし 、側面に入出力用の端子６ｂが形成されている。

【０００３】 ７は図示していないが配線パターンが形成されるとともに種々の電子部品が搭 載された回路基板としてのセラミック基板であり、このセラミック基板７上には 、ＭＲ素子６の感磁面６ａが基板面に平行となるようにＭＲ素子３を載置され、 端子６が配線パターンにはんだ付けされている。ここで、このセラミック基板４ は基板面が磁石４と直交するように、つまり感磁面６ａが磁石４と直交するよう に樹脂フレーム１に収納保持されている。 ８はＭＲ素子６が搭載されたセラミック基板７を包囲して配設された電磁波シ ールドケースとしての銅ケース、９は貫通コンデンサ１０を介してＭＲ素子６の 出力を取り出す入出力端子である。

【０００４】 つぎに、上記従来の磁気センサの動作について説明する。 例えば車両の燃料流路である吸気管内のスロットルバルブ（図示せず）の開閉 状態に連動してアーム３が回転する。このアーム３の回転は回転軸２を介して磁 石４に伝達され、アーム３の回転に連動して磁石４が回転する。 磁石４の回転によって、ＭＲ素子６の感磁面６ａを横切る磁束が変化し、この 感磁面６ａを横切る磁束の変化に応じてＭＲ素子６の磁気抵抗パターンの抵抗値 が変化し、磁石４の回転角度に対応した電圧が出力される。 ＭＲ素子６からの出力電圧は増幅され、入出力端子９を介して外部装置（図示 せず）に出力され、スロットルバルブの開閉状態が検出される。 このように、従来の磁気センサは、例えば車両に搭載されるポジションセンサ として用いられる。

【０００５】 ここで、ＭＲ素子６の検出動作は、感磁面６ａを横切る磁束変化に基づいてい るので、磁石４と感磁面６ａとの位置関係が、ＭＲ素子６の感磁特性に特に影響 することになる。上記従来の磁気センサでは、精密な位置決め治具（図示せず） を用いてセラミック基板７とＭＲ素子６との位置決めをし、セラミック基板７上 の配線パターンにＭＲ素子６の端子６ｂをはんだ付けしており、さらにセラミッ ク基板７を外径基準で樹脂フレーム１に収納することによって、磁石４と感磁面 ６ａとの位置精度を確保している。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

従来の磁気センサは以上のように、感磁面６ａが基板面に平行となるようにＭ Ｒ素子６がセラミック基板７に搭載され、さらにセラミック基板７が基板面を磁 石４に直交するように配設されているので、磁気センサの長さ方向が大型化する という課題があった。

【０００７】 さらに、セラミック基板７上の配線パターンに端子６ｂをはんだ付けし、セラ ミック基板７の外径基準で樹脂フレーム１に収納しているので、セラミック基板 ７の外径精度を高精度に管理し、精密な位置決め治具を用いて磁石４と感磁面６ ａとの位置精度を確保しなければならないという課題もあった。

【０００８】 この考案は、上記のような課題を解決するためになされたもので、磁石とＭＲ 素子の感磁面との位置精度を簡便に確保できる小型の磁気センサを得ることを目 的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

この考案に係る磁気センサは、強磁性磁気抵抗素子の感磁面が回路基板の基板 面に直交するように強磁性磁気抵抗素子を回路基板に搭載し、かつ強磁性磁気抵 抗素子を嵌合して位置決めする位置決め部を電磁波シールドケースに設けたもの である。

【００１０】

【作用】

この考案においては、ＭＲ素子の感磁面が回路基板の基板面に直交しているの で、ＭＲ素子を搭載している回路基板をその基板面が磁石と平行となるようにフ レームに配設でき、磁気センサの長さ方向の小型化が図られ、さらに、電磁波シ ールドケースに設けられた位置決め部にＭＲ素子を嵌合しているので、電磁波シ ールドケース作製時に位置決め部を同時に高精度に形成でき、簡便にＭＲ素子の 位置精度を高められるとともに、ＭＲ素子の倒れを防止する。

【００１１】

【実施例】

以下、この考案の実施例を図について説明する。 図１はこの考案の一実施例を示す断面図、図２は図１の要部分解断面図であり 、図において図３に示した従来の磁気センサと同一または相当部分には同一符号 を付し、その説明を省略する。 図において、１１は箱形の上ケース１１ａと平板状の下板１１ｂとからなる電 磁波シールドケースとしての銅ケース、１２はＭＲ素子６を嵌合する位置決め部 としての凹部１２である。

【００１２】 つぎに、上記実施例の作製について説明する。 まず、樹脂フレーム１が型成型される。この樹脂フレーム１には、位置関係が 高精度に確保された回転軸２の挿入孔と銅ケース１１の設置部とが形成されてい る。 つぎに、ＭＲ素子６の端子６ｂをＬ字状に折り曲げ、感磁面６ａが基板面と直 交するようにセラミック基板７上に位置決め載置し、配線パターンに端子６ｂを はんだ付けし、感磁面６ａが基板面に直交するようにＭＲ素子６をセラミック基 板７に搭載する。

【００１３】 そして、ＭＲ素子６を上ケース１１ａの凹部１２に嵌め込み、上ケース１１ａ と下板１１ｂとをあわせて、外周部をはんだシールして銅ケース１１内にＭＲ素 子６を搭載したセラミック基板７を収納する。ここで、上ケース１１ａを作製す る際に、金型成型で凹部１２が同時に形成されるので、凹部１２の位置は高精度 に確保できる。したがって、銅ケース１１とＭＲ素子６との位置関係が高精度に 確保されている。 つぎに、ＭＲ素子６を搭載したセラミック基板７が収納された銅ケース１１を 、樹脂フレーム１に設けられた設置部に垂直に配設すると、感磁面６ａと磁石４ とが互いに直交するように配置される。 また、回転軸２、アーム３、磁石４等は、図３に示した従来の磁気センサと同 様にして取り付けられる。

【００１４】 ここで、上記実施例は、図３に示した従来の磁気センサと同様に動作する。

【００１５】 上記実施例では、感磁面６ａが基板面に直交するようにＭＲ素子６をセラミッ ク基板７に搭載しているので、セラミック基板７が樹脂フレーム１に対して垂直 に配設することになり、磁気センサの長さ方向の大幅な小型化を図ることができ る。

【００１６】 また、凹部１２は銅ケース１１に形成位置が精度よく簡便に形成され、この凹 部１２へのＭＲ素子６の嵌合によりＭＲ素子６を位置決めしているので、精密な 位置決め治具を用いなくとも簡便に磁石４とＭＲ素子６との位置精度を確保する ことができる。

【００１７】 さらに、ＭＲ素子６が凹部１２に嵌合されているので、振動等によるＭＲ素子 ６の位置ずれや倒れが防止され、長期的に磁石４とＭＲ素子６との位置精度を確 保することができる。

【００１８】

【考案の効果】

この考案によれば、感磁面が回路基板面と直交するように強磁性磁気抵抗素子 を回路基板に搭載しているので、磁石に基板面が平行となるように回路基板をフ レームに垂直に配設でき、磁気センサの長さ方向の小型化を図ることができ、ま た電磁波シールドケースに強磁性磁気抵抗素子を嵌合して位置決めする位置決め 部を設けているので、高精度の位置合わせ治具を用いなくとも磁石と強磁性磁気 抵抗素子との位置関係を高精度に確保でき、耐久性にすぐれた磁気センサが得ら れるという効果がある。

【提出日】平成４年７月９日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００３

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００３】 ７は図示していないが配線パターンが形成されるとともに種々の電子部品が搭 載された回路基板としてのセラミック基板であり、このセラミック基板７上には 、ＭＲ素子６の感磁面６ａが基板面に平行となるようにＭＲ素子６が載置され、 端子６が配線パターンにはんだ付けされている。ここで、このセラミック基板７ は基板面が磁石４と直交するように、つまり感磁面６ａが磁石４と直交するよう に樹脂フレーム１に収納保持されている。 ８はＭＲ素子６が搭載されたセラミック基板７を包囲して配設された電磁波シ ールドケースとしての銅ケース、９は貫通コンデンサ１０を介してＭＲ素子６の 出力を取り出す入出力端子である。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００４

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００４】 つぎに、上記従来の磁気センサの動作について説明する。 例えば車両の空気流路である吸気管内のスロットルバルブ（図示せず）の開閉 状態に連動してアーム３が回転する。このアーム３の回転は回転軸２を介して磁 石４に伝達され、アーム３の回転に連動して磁石４が回転する。 磁石４の回転によって、ＭＲ素子６の感磁面６ａを横切る磁束が変化し、この 感磁面６ａを横切る磁束の変化に応じてＭＲ素子６の磁気抵抗パターンの抵抗値 が変化し、磁石４の回転角度に対応した電圧が出力される。 ＭＲ素子６からの出力電圧は増幅され、入出力端子９を介して外部装置（図示 せず）に出力され、スロットルバルブの開閉状態が検出される。 このように、従来の磁気センサは、例えば車両に搭載されるポジションセンサ として用いられる。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１１】

【実施例】

以下、この考案の実施例を図について説明する。 図１はこの考案の一実施例を示す断面図、図２は図１の要部分解断面図であり 、図において図３に示した従来の磁気センサと同一または相当部分には同一符号 を付し、その説明を省略する。 図において、１１は箱形の上ケース１１ａと平板状の下板１１ｂとからなる電 磁波シールドケースとしての銅ケース、１２はＭＲ素子６を嵌合する位置決め部 としての凹部である。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の一実施例を示す断面図である。

【図２】図１に示すこの考案の一実施例に要部分解断面
図である。

【図３】従来の磁気センサの一例を示す断面図である。

【符号の説明】

１ 樹脂フレーム ４ 磁石 ６ 強磁性磁気抵抗素子 ６ａ 感磁面 ７ セラミック基板（回路基板） １１ 銅ケース（電磁波シールドケース） １２ 凹部（位置決め部）

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 フレームと、前記フレームに回転自在に
   配設された磁石と、前記フレームに保持され、電子部品
   が搭載された回路基板と、感磁面が前記磁石と直交する
   ように前記回路基板に搭載された強磁性磁気抵抗素子
   と、前記回路基板と前記強磁性磁気抵抗素子とを包囲し
   て配設された電磁波シールドケースとを備え、前記磁石
   の回転角度を前記感磁面を横切る磁束変化として検出す
   る磁気センサにおいて、前記感磁面が前記回路基板の基
   板面に直交するように前記強磁性磁気抵抗素子を前記回
   路基板に搭載し、前記電磁波シールドケースに前記強磁
   性磁気抵抗素子を嵌合して位置決めする位置決め部を設
   けたことを特徴とする磁気センサ。