JPH084041B2 - ポテンシヨメ−タ - Google Patents
ポテンシヨメ−タInfo
- Publication number
- JPH084041B2 JPH084041B2 JP62016559A JP1655987A JPH084041B2 JP H084041 B2 JPH084041 B2 JP H084041B2 JP 62016559 A JP62016559 A JP 62016559A JP 1655987 A JP1655987 A JP 1655987A JP H084041 B2 JPH084041 B2 JP H084041B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetoresistive element
- annular plate
- magnetic field
- potentiometer
- ferromagnetic magnetoresistive
- Prior art date
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はポテンショメータに関し、特に方向の異なる
曲折状素子帯を有する差動型強磁性磁気抵抗素子を有す
る非直線無接触ポテンショメータにかかる。
曲折状素子帯を有する差動型強磁性磁気抵抗素子を有す
る非直線無接触ポテンショメータにかかる。
［従来の技術］ 従来より非接触ポテンショメータの磁気回路は、有底
円筒状コアや回転磁性体および永久磁石と共に閉磁路と
して構成され、回転磁性体の先端部分に形成した間隙に
半導体磁気抵抗素子であるInSbを配置して、回転磁性体
の回転に応じた出力を発生するようになっており、そし
て回転磁性体の先端部分の間隙の大きさを変えることに
より、換言すれば回転磁性体の先端を所定の関数形状に
なるように加工することにより、InSbから所定の関数出
力を得ている。
円筒状コアや回転磁性体および永久磁石と共に閉磁路と
して構成され、回転磁性体の先端部分に形成した間隙に
半導体磁気抵抗素子であるInSbを配置して、回転磁性体
の回転に応じた出力を発生するようになっており、そし
て回転磁性体の先端部分の間隙の大きさを変えることに
より、換言すれば回転磁性体の先端を所定の関数形状に
なるように加工することにより、InSbから所定の関数出
力を得ている。
［発明が解決しようとする問題点］ この非接触ポテンショメータを例えば自動車のスロッ
トル開度センサに用いた場合、スロットルバルブ（絞り
弁）の開度を検出するためには、サイン曲線近似出力、
またはタンジェント曲線近似出力が必要となる。このよ
うな関数形状になるように回転磁性体の先端を加工する
ことは非常に困難である。半導体磁気抵抗素子の代りに
強磁性磁気抵抗素子を使用すれば、容易にサイン曲線近
似出力が得られるが、永久磁石の回転角度は90゜以内に
限られているので、所望の非直線関数を得ることは困難
であった。
トル開度センサに用いた場合、スロットルバルブ（絞り
弁）の開度を検出するためには、サイン曲線近似出力、
またはタンジェント曲線近似出力が必要となる。このよ
うな関数形状になるように回転磁性体の先端を加工する
ことは非常に困難である。半導体磁気抵抗素子の代りに
強磁性磁気抵抗素子を使用すれば、容易にサイン曲線近
似出力が得られるが、永久磁石の回転角度は90゜以内に
限られているので、所望の非直線関数を得ることは困難
であった。
さらに摺動型ポテンショメータでは、機械運動する回
転軸やプランジャに直接結合して連動させているため、
ポテンショメータの寿命やヒステリシス特性が障害とな
るので、応答速度の低下、摺動ノイズの発生という問題
点を有し満足なものは得られなかった。
転軸やプランジャに直接結合して連動させているため、
ポテンショメータの寿命やヒステリシス特性が障害とな
るので、応答速度の低下、摺動ノイズの発生という問題
点を有し満足なものは得られなかった。
本発明は、磁界の回転角度を円環板状磁石の回転角度
の所定の角度に認定することにより、所定の非直線関数
出力を容易に得ることが可能なポテンショメータの提供
を目的とする。
の所定の角度に認定することにより、所定の非直線関数
出力を容易に得ることが可能なポテンショメータの提供
を目的とする。
［問題点を解決するための手段］ 本発明のポテンショメータは、絶縁基盤上に方向の異
なる曲折（ミアンダ:meander）状素子帯を付着させてな
る差動型強磁性磁気抵抗素子と、該強磁性磁気抵抗素子
と所定の間隔を隔てて平行的に配置された放射状着磁の
円環板状磁石と、前記強磁性磁気抵抗素子の中心と円環
板状磁石の中心との中間に設定した回転軸まわりに、前
記円環板状磁石を回転させ、前記強磁性磁気抵抗素子に
作用する前記円環板状磁石の磁界を偏向する回転手段と
を備え、前記磁界の回転角度を前記円環板状磁石の回転
角度の所定の角度に設定して、所定の非直線関数出力を
発生させるという構成を採用した。
なる曲折（ミアンダ:meander）状素子帯を付着させてな
る差動型強磁性磁気抵抗素子と、該強磁性磁気抵抗素子
と所定の間隔を隔てて平行的に配置された放射状着磁の
円環板状磁石と、前記強磁性磁気抵抗素子の中心と円環
板状磁石の中心との中間に設定した回転軸まわりに、前
記円環板状磁石を回転させ、前記強磁性磁気抵抗素子に
作用する前記円環板状磁石の磁界を偏向する回転手段と
を備え、前記磁界の回転角度を前記円環板状磁石の回転
角度の所定の角度に設定して、所定の非直線関数出力を
発生させるという構成を採用した。
［作用］ 本発明のポテンショメータは上記構成によりつぎの作
用を有する。
用を有する。
差動型強磁性磁気抵抗素子の中心と放射状着磁の円環
板状磁石の中心との中間に設定した回転軸まわりに円環
板状磁石を回転させて、円環板状磁石から方向の異なる
曲折状素子帯へ作用する磁界を偏向することにより、磁
界の回転角度を円環板状磁石の回転角度の所定の角度に
設定して、所定の非直線関数出力を発生させる。
板状磁石の中心との中間に設定した回転軸まわりに円環
板状磁石を回転させて、円環板状磁石から方向の異なる
曲折状素子帯へ作用する磁界を偏向することにより、磁
界の回転角度を円環板状磁石の回転角度の所定の角度に
設定して、所定の非直線関数出力を発生させる。
［発明の効果］ 本発明のポテンショメータは上記構成および作用によ
りつぎの効果を奏する。
りつぎの効果を奏する。
無接触で所定の非直線関数出力を発生させることがで
き、摩耗しないので半永久的な寿命をもつと共に、摺動
ノイズが発生しない。
き、摩耗しないので半永久的な寿命をもつと共に、摺動
ノイズが発生しない。
［実施例］ 本発明のポテンショメータを図に示す実施例に基づき
説明する。
説明する。
第１図および第２図は本発明のポテンショメータの第
１実施例を用いた非直線無接触ポテンショメータを示
す。
１実施例を用いた非直線無接触ポテンショメータを示
す。
本実施例の非直線無接触ポテンショメータ（以下ポテ
ンショメータと略す）１は、スロットル開度センサ、ハ
イトセンサ、または車高センサに用いる。ポテンショメ
ータ１は、円形の容器状ハウジング11に設けられてお
り、このハウジング11には、上蓋12が配されている。ま
たハウジング11の底壁13に固定された円板状の取付基盤
14上には、円板状の絶縁基盤２が固定されている。
ンショメータと略す）１は、スロットル開度センサ、ハ
イトセンサ、または車高センサに用いる。ポテンショメ
ータ１は、円形の容器状ハウジング11に設けられてお
り、このハウジング11には、上蓋12が配されている。ま
たハウジング11の底壁13に固定された円板状の取付基盤
14上には、円板状の絶縁基盤２が固定されている。
この絶縁基盤２上には、Ni−Fe、Ni−Co等の薄膜から
なる差動型強磁性磁気抵抗素子３が付着されている。強
磁性磁気抵抗素子３は、第３図に示すごとく、絶縁基盤
２の中央部21に強磁性磁気抵抗素子３の出力（Vout）を
取り出す出力取出端子31が形成されている。この出力取
出端子31は、方向の120゜異なる曲折状素子帯32、34を
介して電源電圧（Vcc）の入力端子33および接地（Gnd）
端子35と接続されている。入力端子33は、ワイヤーハー
ネス36を介して電源（図示せず）に接続している。
なる差動型強磁性磁気抵抗素子３が付着されている。強
磁性磁気抵抗素子３は、第３図に示すごとく、絶縁基盤
２の中央部21に強磁性磁気抵抗素子３の出力（Vout）を
取り出す出力取出端子31が形成されている。この出力取
出端子31は、方向の120゜異なる曲折状素子帯32、34を
介して電源電圧（Vcc）の入力端子33および接地（Gnd）
端子35と接続されている。入力端子33は、ワイヤーハー
ネス36を介して電源（図示せず）に接続している。
この強磁性磁気抵抗素子３と所定の間隔を隔てて平行
に放射状着磁の円環板状磁石４が配されている。円環板
状磁石４は、回転軸５まわりに円環板状磁石４を回転さ
せる回転手段であるロータ６の（第２図において）図示
下面61に取付けられている。
に放射状着磁の円環板状磁石４が配されている。円環板
状磁石４は、回転軸５まわりに円環板状磁石４を回転さ
せる回転手段であるロータ６の（第２図において）図示
下面61に取付けられている。
円環板状磁石４は、永久磁石であり、強磁性磁気抵抗
素子３の中心37と中心41との中間に設定された回転軸５
を回転中心42として、ロータ６と共に強磁性磁気抵抗素
子３に対して相対的に回転する。また円環板状磁石４
は、内周43がわにＳ極、外周44がわにＮ極が配されてい
る。円環板状磁石４の回転中心42は、円環板状磁石４の
中心41から半径方向に半径の2/5ずれた位置となってい
る。
素子３の中心37と中心41との中間に設定された回転軸５
を回転中心42として、ロータ６と共に強磁性磁気抵抗素
子３に対して相対的に回転する。また円環板状磁石４
は、内周43がわにＳ極、外周44がわにＮ極が配されてい
る。円環板状磁石４の回転中心42は、円環板状磁石４の
中心41から半径方向に半径の2/5ずれた位置となってい
る。
回転軸５の先端51は、ロータ６に一体的に連結され、
円環板状磁石４の回転中心42に対応したロータ６の回転
中心62に固着されている。また回転軸５は、ハウジング
11の上蓋12の中央穴15に取付けられた軸受16に回転自在
に支持されている。ハウジング11の側壁17の内周18とロ
ータ６の外周64との間には、所定の間隙が形成されてい
る。
円環板状磁石４の回転中心42に対応したロータ６の回転
中心62に固着されている。また回転軸５は、ハウジング
11の上蓋12の中央穴15に取付けられた軸受16に回転自在
に支持されている。ハウジング11の側壁17の内周18とロ
ータ６の外周64との間には、所定の間隙が形成されてい
る。
つまり回転軸５が回転することにより、円環板状磁石
４およびロータ６は、強磁性磁気抵抗素子３の図示上方
を偏向しながら回転する。また強磁性磁気抵抗素子３に
作用する円環板状磁石４の磁界７は、回転軸５を中心と
して回転する。よって磁界７もまた強磁性磁気抵抗素子
３の図示上方を偏向しながら回転する。この磁界７の強
度の絶対値は、強磁性磁気抵抗素子３の飽和磁界強度以
上となっている。
４およびロータ６は、強磁性磁気抵抗素子３の図示上方
を偏向しながら回転する。また強磁性磁気抵抗素子３に
作用する円環板状磁石４の磁界７は、回転軸５を中心と
して回転する。よって磁界７もまた強磁性磁気抵抗素子
３の図示上方を偏向しながら回転する。この磁界７の強
度の絶対値は、強磁性磁気抵抗素子３の飽和磁界強度以
上となっている。
まず、強磁性磁気抵抗素子の一般的事項について説明
する。
する。
強磁性磁気抵抗素子３に飽和磁界強度以上の磁界７を
印加して、磁界７を強磁性磁気抵抗素子３の平面で回転
させる。強磁性磁気抵抗素子３は、電流方向が磁界７に
平行な場合と垂直な場合とでは抵抗値にわずかな相違が
ある。このため、出力取出端子31と入力端子33との間の
曲折状素子帯32の抵抗値と、および出力取出端子31と接
地端子35との間の曲折状素子帯34の抵抗値との比により
決まる電源電圧（Vcc）の分圧値としての出力（Vout）
は、第４図に示すごとく、磁界７の回転角度90゜でピー
ク値を持つサイン曲線近似出力となる。
印加して、磁界７を強磁性磁気抵抗素子３の平面で回転
させる。強磁性磁気抵抗素子３は、電流方向が磁界７に
平行な場合と垂直な場合とでは抵抗値にわずかな相違が
ある。このため、出力取出端子31と入力端子33との間の
曲折状素子帯32の抵抗値と、および出力取出端子31と接
地端子35との間の曲折状素子帯34の抵抗値との比により
決まる電源電圧（Vcc）の分圧値としての出力（Vout）
は、第４図に示すごとく、磁界７の回転角度90゜でピー
ク値を持つサイン曲線近似出力となる。
この出力（Vout）は、飽和磁界強度以上の磁界７であ
れば一定の出力となり、半導体磁気抵抗素子やホール素
子と比較して安定した出力となっている。よって、強磁
性磁気抵抗素子３の出力（Vout）は、円環板状磁石４の
取付け誤差および着磁強度の多少の変動に対して何ら依
存することがなくなる。
れば一定の出力となり、半導体磁気抵抗素子やホール素
子と比較して安定した出力となっている。よって、強磁
性磁気抵抗素子３の出力（Vout）は、円環板状磁石４の
取付け誤差および着磁強度の多少の変動に対して何ら依
存することがなくなる。
ここで第４図において、磁界７の回転角度０゜とは、
円環板状磁石４の点Ａが強磁性磁気抵抗素子３の中心37
の位置にあるときである。また磁界７の回転方向は、ど
ちらでも良い。
円環板状磁石４の点Ａが強磁性磁気抵抗素子３の中心37
の位置にあるときである。また磁界７の回転方向は、ど
ちらでも良い。
つぎに本実施例のポテンショメータ１の作用を図に基
づき説明する。
づき説明する。
本実施例のポテンショメータ１は、回転軸５を放射状
着磁の円環板状磁石４の中心41と強磁性磁気抵抗素子３
の中心37との間（本実施例では円環板状磁石４の中心41
から半径方向に半径の2/5ずれた位置）に取付けてい
る。このため、円環板状磁石４の回転に対し、強磁性磁
気抵抗素子３に印加される磁界７の回転角度は、第５図
に示すごとく、円環板状磁石４の回転角度の1/2の角度
に設定される。したがって、強磁性磁気抵抗素子３の出
力（Vout）は、第６図に示すごとく、円環板状磁石４の
回転に対し、円環板状磁石４の回転角度０゜および180
゜でピーク値を持つサイン曲線近似出力の非直線関数出
力となる。
着磁の円環板状磁石４の中心41と強磁性磁気抵抗素子３
の中心37との間（本実施例では円環板状磁石４の中心41
から半径方向に半径の2/5ずれた位置）に取付けてい
る。このため、円環板状磁石４の回転に対し、強磁性磁
気抵抗素子３に印加される磁界７の回転角度は、第５図
に示すごとく、円環板状磁石４の回転角度の1/2の角度
に設定される。したがって、強磁性磁気抵抗素子３の出
力（Vout）は、第６図に示すごとく、円環板状磁石４の
回転に対し、円環板状磁石４の回転角度０゜および180
゜でピーク値を持つサイン曲線近似出力の非直線関数出
力となる。
すなわち、本実施例のポテンショメータ１は、機械装
置において、機能の一部を電気手段に置換えることが可
能となり、スロットル開度センサ、ハイトセンサ、また
は車高センサに適用することが可能となる。また無接触
でサイン曲線近似出力を発生させることが可能なため、
半永久的な寿命をもち、摺動ノイズの発生もない。
置において、機能の一部を電気手段に置換えることが可
能となり、スロットル開度センサ、ハイトセンサ、また
は車高センサに適用することが可能となる。また無接触
でサイン曲線近似出力を発生させることが可能なため、
半永久的な寿命をもち、摺動ノイズの発生もない。
第７図は本発明のポテンショメータの第２実施例を示
す。
す。
本実施例の磁性磁気抵抗素子８は、絶縁基盤２の中央
部21に出力取出端子81が付着されている。この出力取出
端子81は、方向の90゜異なる曲折状素子帯82、84を介し
て入力端子83および接地端子85と接続されている。
部21に出力取出端子81が付着されている。この出力取出
端子81は、方向の90゜異なる曲折状素子帯82、84を介し
て入力端子83および接地端子85と接続されている。
本実施例では、方向の異なった２つの曲折状素子帯の
角度を90゜または120゜に設定したが、２つの曲折状素
子帯の角度を所定の非直線関数出力を発生させることが
可能な範囲内で種々設定しても良い。
角度を90゜または120゜に設定したが、２つの曲折状素
子帯の角度を所定の非直線関数出力を発生させることが
可能な範囲内で種々設定しても良い。
第１図は本発明の第１実施例を用いた非直線無接触ポテ
ンショメータを示す側面断面図、第２図は本発明の第１
実施例を用いた非直線無接触ポテンショメータを示す正
面図、第３図は本発明の第１実施例にかかる強磁性磁気
抵抗素子を示す正面図、第４図は本発明の第１実施例に
かかる磁界の回転角度と強磁性磁気抵抗素子の出力の値
との関係を示すグラフ、第５図は本発明の第１実施例に
かかる円環板状磁石の回転角度と強磁性磁気抵抗素子に
印加される磁界の回転角度との関係を示すグラフ、第６
図は本発明の第１実施例にかかる円環板状磁石の回転角
度と強磁性磁気抵抗素子の出力の値との関係を示すグラ
フ、第７図は本発明の第２実施例にかかる強磁性磁気抵
抗素子を示す正面図である。 図中 １……非直線無接触ポテンショメータ、３、８……強磁
性磁気抵抗素子、４……円環板状磁石、５……回転軸、
６……ロータ（回転手段）、７……磁界、41……中心
ンショメータを示す側面断面図、第２図は本発明の第１
実施例を用いた非直線無接触ポテンショメータを示す正
面図、第３図は本発明の第１実施例にかかる強磁性磁気
抵抗素子を示す正面図、第４図は本発明の第１実施例に
かかる磁界の回転角度と強磁性磁気抵抗素子の出力の値
との関係を示すグラフ、第５図は本発明の第１実施例に
かかる円環板状磁石の回転角度と強磁性磁気抵抗素子に
印加される磁界の回転角度との関係を示すグラフ、第６
図は本発明の第１実施例にかかる円環板状磁石の回転角
度と強磁性磁気抵抗素子の出力の値との関係を示すグラ
フ、第７図は本発明の第２実施例にかかる強磁性磁気抵
抗素子を示す正面図である。 図中 １……非直線無接触ポテンショメータ、３、８……強磁
性磁気抵抗素子、４……円環板状磁石、５……回転軸、
６……ロータ（回転手段）、７……磁界、41……中心
フロントページの続き (72)発明者 松下 利和 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本電 装株式会社内 (72)発明者 有賀 勝彦 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本電 装株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】絶縁基盤上に方向の異なる曲折状素子帯を
付着させてなる差動型強磁性磁気抵抗素子と、 該強磁性磁気抵抗素子と所定の間隔を隔てて平行的に配
置された放射状着磁の円環板状磁石と、 前記強磁性磁気抵抗素子の中心と円環板状磁石の中心と
の中間に設定した回転軸まわりに、前記円環板状磁石を
回転させ、前記強磁性磁気抵抗素子に作用する前記円環
板状磁石の磁界を偏向する回転手段とを備え、 前記磁界の回転角度を前記円環板状磁石の回転角度の所
定の角度に設定して、所定の非直線関数出力を発生させ
ることを特徴とするポテンショメータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62016559A JPH084041B2 (ja) | 1987-01-27 | 1987-01-27 | ポテンシヨメ−タ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62016559A JPH084041B2 (ja) | 1987-01-27 | 1987-01-27 | ポテンシヨメ−タ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63184375A JPS63184375A (ja) | 1988-07-29 |
| JPH084041B2 true JPH084041B2 (ja) | 1996-01-17 |
Family
ID=11919637
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62016559A Expired - Lifetime JPH084041B2 (ja) | 1987-01-27 | 1987-01-27 | ポテンシヨメ−タ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH084041B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2579824Y2 (ja) * | 1992-11-05 | 1998-09-03 | 株式会社三協精機製作所 | 磁気抵抗素子 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5028989A (ja) * | 1973-07-13 | 1975-03-24 |
-
1987
- 1987-01-27 JP JP62016559A patent/JPH084041B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5028989A (ja) * | 1973-07-13 | 1975-03-24 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63184375A (ja) | 1988-07-29 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |