专利名称：旋转检测装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及具有磁性体、磁传感器及磁铁而能够进行旋转检测的旋转检测装置。
背景技术：
在下述专利文献1中公开了具有磁性材料旋转体、偏压磁场产生机构、磁检测部、 矩形波信号生成电路的移动体检测装置的发明。如专利文献1的例如图1所示，在磁性材料旋转体的外周面设置的齿形为大致锯状，在从所述外周面向侧方离开的位置上配置有磁检测部及偏压磁场产生机构这两方。在该专利文献中，作用在磁检测部上的磁场的磁性体旋转切线方向分量根据与旋转的磁性材料旋转体的对置关系而变化，由此来自磁场产生部的输出发生变化，从而检测磁性材料旋转体的旋转状态。然而，在专利文献1的结构中，尤其在磁性材料旋转体发生了偏心时，作用在所述磁检测部上的磁场分量容易产生偏差，无法进行高精度的旋转检测。另外，需要对根据磁性材料旋转体与磁检测部之间的旋转而变化的距离进行高精度地限制，检测精度容易变得不稳定。专利文献1 日本特开2009-8519号公报
发明内容
因此，本发明用于解决上述现有的课题，其目的在于提供一种能够稳定地进行高精度的旋转检测的旋转检测装置。本发明所涉及的旋转检测装置的特征在于，具有齿轮状磁性体，其具有上表面、下表面、将所述上表面及所述下表面的外周缘部间相连的外周侧面以及凸部，其中，所述凸部以所述上表面及所述下表面的中心为相对旋转中心，且在所述外周侧面的相对旋转方向上隔开间隔而向离开所述相对旋转中心的方向突出；磁传感器，其配置在凹凸部的上方或下方中的一方，且具备电特性相对于磁场变化的磁检测元件，其中，所述凹凸部通过所述齿轮状磁性体的所述凸部和位于所述凸部之间的凹部沿相对旋转方向连续而形成；磁铁，其在所述凹凸部的上方或下方中的另一方与所述磁传感器在高度方向上接近配置，并与所述磁传感器成组而构成固定侧或可动侧，所述磁铁被沿着与所述齿轮状磁性体的从相对旋转中心向所述外周缘部方向的半径方向平行的方向磁化，能够根据所述磁传感器的输出来进行旋转检测，其中，所述磁传感器的输出因在所述齿轮状磁性体的凸部的检测时与所述齿轮状磁性体的凹部的检测时作用在所述磁传感器上的磁场变化而变动。在本发明中，在齿轮状磁性体的外周设置的凹凸部的上方及下方分别配置磁传感器和磁铁，例如使齿轮状磁性体旋转，由此磁传感器及磁铁与齿轮状磁性体的凸部和凹部交替对置。此时，由于在所述齿轮状磁性体的凸部的检测时与所述齿轮状磁性体的凹部的检测时作用在磁传感器上的磁场发生变化，因此能够使磁传感器的输出变动，能够根据所述磁传感器的输出来进行旋转检测。在本发明中，由于在齿轮状磁性体的上方、下方设置间隔来配置磁传感器和磁铁， 因此即使齿轮状磁性体因偏心而在水平方向上产生晃动，也能够减小对作用在磁传感器上的磁场的影响，另外，通过适当地限制磁传感器及磁铁相对于齿轮状磁性体的间隔，能够稳定地进行高精度的旋转检测。在本发明中，优选所述磁传感器为根据磁场的正负方向生成接通、断开信号的磁开关，在将从所述磁传感器的中心起的高度方向作为Z方向、将与通过所述磁传感器的中心的所述齿轮状磁性体的半径方向平行的方向作为Y方向、以及将与所述Z方向和所述Y 方向这两方正交的方向作为X方向时，所述磁传感器以磁场检测方向成为所述Z方向的方
式配置。根据后述的实验可知，在所述齿轮状磁性体的凸部的检测时与所述齿轮状磁性体的凹部的检测时作用在磁传感器上的Z方向上的磁场方向发生翻转。因此，通过使用上述作为磁开关的磁传感器，且使磁传感器的磁场检测方向为Z方向，由此能够适当地进行旋转检测。另外，在本发明中，可以构成为，所述磁传感器为根据磁场的正负方向生成接通、 断开信号的磁开关，在将从所述磁传感器的中心起的高度方向作为Z方向、将与通过所述磁传感器的中心的所述齿轮状磁性体的半径方向平行的方向作为Y方向、以及将与所述Z方向和所述 Y方向这两方正交的方向作为X方向时，所述磁传感器以磁场检测方向成为所述X方向的方式配置，在所述磁传感器的中心与所述磁铁的中心之间设有所述X方向上的间隔。根据后述的实验可知，通过将磁传感器相对于磁铁在X方向上错开，由此在所述齿轮状磁性体的凸部的检测时与所述齿轮状磁性体的凹部的检测时作用在磁传感器上的X 方向上的磁场的方向发生翻转。因此，通过使用上述作为磁开关的磁传感器，并使磁传感器的磁场检测方向为X方向，且将磁传感器相对于磁铁在X方向上错开，由此能够适当地进行旋转检测。另外，在本发明中，优选所述磁传感器以其中心位于比所述磁铁的中心靠所述齿轮状磁性体的所述凹凸部的前端侧的位置的方式相对于所述磁铁错开配置。由此，磁场的强度变化变大，能够更高精度地进行旋转检测。另外，在本发明中，优选所述磁传感器与所述齿轮状磁性体的凸部之间的高度方向上的间隔Gl比所述磁铁与所述齿轮状磁性体的凸部之间的高度方向上的间隔G2小。由此，能够增强作用在磁传感器上的磁场的强度，能够更高精度地进行旋转检测。另外，在本发明中，优选在所述齿轮状磁性体上设置的凹凸部设有所述凸部和相邻的所述凹部的宽度与其它凸部及凹部的宽度不同的旋转基准部。由此，容易规定旋转的原点，且能够知道旋转方向。
发明效果
根据本发明的旋转检测装置，与现有技术相比，能够稳定地进行高精度的旋转检
图1是第一实施方式的旋转检测装置的局部放大立体图。 图2是齿轮状磁性体的俯视图的一例。图3是旋转检测装置的局部放大主视图。图4是表示第一实施方式中优选的配置的旋转检测装置的侧视图。图5是本实施方式的磁传感器的电路结构图。图6是表示磁传感器中使用的磁检测元件的层结构的纵向剖视图。图7是磁检测元件的RH曲线。图8是表示图4所示的齿轮状磁性体的凸部与磁传感器之间的高度方向(Z方向) 上的间隔Gl变化时的、齿轮旋转方向与作用在磁传感器上的Z方向磁场分量(磁通密度) 的关系的图表。图9是用于说明将磁传感器配置在齿轮状磁性体的前端侧为好这一情况的示意图。图10是表示第二实施方式的旋转检测装置的侧视图。图11是表示使用了图10的旋转检测装置时的齿轮旋转角度与作用在磁传感器上的X方向磁场分量(磁通密度)的关系的图表。图12是示出表示比较例的齿轮旋转角度与作用在磁传感器上的X方向磁场分量 (磁通密度)的关系的图表。图13是表示齿轮旋转角度与作用在磁传感器上的Y方向磁场分量(磁通密度) 的关系的图表。图14是示出表示比较例的齿轮旋转角度与作用在磁传感器上的X方向磁场分量 (磁通密度)的关系的图表。
具体实施例方式图1是第一实施方式的旋转检测装置的局部放大立体图，图2是齿轮状磁性体的俯视图的一例，图3是旋转检测装置的局部放大主视图，图4是表示第一实施方式中优选的配置的旋转检测装置的侧视图，图5是本实施方式中的磁传感器的电路结构图，图6是表示磁传感器中使用的磁检测元件的层结构的纵向剖视图，图7是磁检测元件的RH曲线。图1所示的旋转检测装置1构成为具有齿轮状磁性体2、磁铁3、磁传感器4。图1、图2所示的齿轮状磁性体2例如由!^e系的软磁性体形成。齿轮状磁性体2 构成为例如具有环状部5和多个凸部6，多个凸部6设置在将环状部5的上表面fe与下表面5b的外周缘部相连的外周侧面5c上。齿轮状磁性体2的中心为旋转中心0。在该实施方式中，齿轮状磁性体2被支承为能够以旋转中心0为旋转轴向顺时针方向(CW)及逆时针方向0XW)旋转。凸部6在外周侧面5c的旋转方向(CW、CCW)上隔开间隔而向离开旋转中心0的方
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测
5向突出。凸部6的上表 面6a及下表面6b为与环状部5的上表面5a及下表面5b —致的平坦面。如图2所示，凸部6除一个宽幅凸部6d以外以固定的宽度尺寸形成。如图2所示， 宽幅凸部6d的宽度尺寸Tl形成得比其它凸部6的宽度尺寸大。另外，位于凸部6、6之间的凹部7除两个宽幅凹部7a、7b以外以固定的宽度尺寸形成。需要说明的是，宽幅凹部7a的宽度尺寸T2与宽幅凹部7b的宽度尺寸T3不同。这样，在齿轮状磁性体2的外周侧面5c上设有凸部6与凹部7沿旋转方向交替连续排列而成的凹凸部8。如图1所示，在齿轮状磁性体2的凹凸部8的上方固定配置磁铁3。如图3所示， 在磁铁3与齿轮状磁性体2的凸部6之间设置有间隔G2。磁铁3被沿着与齿轮状磁性体2 的从旋转中心0向外周缘部方向的半径方向平行的方向磁化。即，如图1所示，朝向齿轮状磁性体2的外侧的磁铁3的侧面(磁化面)例如被磁化成N极，朝向齿轮状磁性体2的旋转中心0侧的磁铁3的侧面(磁化面)例如被磁化成S极。磁传感器4固定配置在齿轮状磁性体2的凹凸部8的下方。如图3所示，在磁传感器4与齿轮状磁性体2的凸部6之间设置有间隔Gl。优选间隔Gl例如为1. 0 2. 5mm, 间隔G2为1. 0 2. 5_。磁传感器4是根据磁场的正负方向生成接通、断开信号的磁开关。磁铁3和磁传感器4设置于在与齿轮状磁性体2的凸部6对置的位置具有凹陷部 8a的框体10的内部(参照图1、图4)。框体10被未图示的支承基板支承固定。磁传感器4构成为具有电阻元件部21和集成电路(IC)22。在电阻元件部21设置有由两个磁检测元件23、27和两个固定电阻元件24、28构成的桥式电路。磁检测元件23与固定电阻元件24的中点及磁检测元件27与固定电阻元件28的中点分别为输出部25、29。如图5所示，在集成电路22内设置有差动放大器35、场强计38，根据需要还可以设置闩锁电路(未图示的)、时钟电路等。如图5所示，桥式电路的输出部25、29与差动放大器35的输入部侧连接。另外， 场强计38的输入部与差动放大器35的输出部连接，场强计38的输出部与外部输出端子40 连接。磁检测元件23、27是根据磁场的变化来发挥巨大磁阻效果(GMR效果)的GMR元件。如图6所示，磁检测元件23、27通过在基板70上从下向上按顺序层叠基底层81、 反铁磁性层82、固定磁性层83、非磁性层84、自由磁性层85及保护层86而成。基底层81 例如为例如Ta。反铁磁性层82由IrMn或PtMn形成。固定磁性层83及自由磁性层85由 CoFe合金、NiFe合金、CoFeNi合金等磁性材料形成。另外非磁性层84由Cu等形成。另夕卜，保护层86由Ta等形成。固定磁性层83或自由磁性层85可以为层叠费里铜镍合金结构(磁性层/非磁性层/磁性层的层叠结构，隔着非磁性层的两个磁性层的磁化方向为反平行的结构)。另外，所述固定磁性层83或自由磁性层85可以为材质不同的多个磁性层的层叠结构。磁检测元件23、27中，由于反铁磁性层82与固定磁性层83相接而形成，因此通过实施磁场中热处理而在反铁磁性层82与固定磁性层83的界面产生交换结合磁场(Hex)，固定磁性层83的磁化方向(P方向)被固定为一方向。另外，无磁场状态(磁场不作用时) 下的自由磁性层85的磁化方向(F方向)为例如与固定磁性层83的磁化方向(P方向)相同的方向。图7是磁检测元件23、27的RH曲线。如图7所示，若将磁场H从无磁场状态(磁场为零)逐渐向正方向(+H)增加，则自由磁性层85的磁化方向(F方向)与固定磁性层83 的磁化方向(P方向)的平行状态被打破而接近于反平行状态，因此磁检测元件23、27的电阻值R沿着曲线HRl逐渐变大，若从此将正方向(+H)的磁场H逐渐朝向零减少，则磁检测元件23、27的电阻值R沿着曲线HR2逐渐变小。这样，在磁检测元件23、27的RH曲线上， 相对于正方向(+H)的磁场H的强度变化而形成由曲线HRl与曲线HR2围成的环状部Li。 磁检测元件23、27的最大电阻值与最低电阻值的中间值、即环状部Ll的纵宽的中心值为环状部Ll的“中点”。并且，由环状部Ll的中点的磁场的强度来决定作用在自由磁性层85与固定磁性层83之间的层间结合磁场Hinl的大小。如图7所示，层间结合磁场Hin偏向正方向(+H)的磁场方向。由此，具备图5所示的电路结构的磁传感器4仅在磁场H从正方向(+H)作用的情况下感知，而对负方向(-H)的磁场H不感知。并且，当规定强度的正方向(+H)的磁场H作用于磁传感器4时，在场强计38中，根据从差动放大器35输入的输出电压而生成例如接通信号，并将该信号从外部输出端子40输出。另一方面，在负方向(-H)的磁场H作用时输出断开信号。需要说明的是，在场强计38中，设定规定大小的界限水平(阈值)，能够在规定以上的大小的磁场作用时输出接通信号，由此在微弱的磁场变化下输出不变动而能够抑制错误信号。图5所示的磁传感器4为单极单输出型的磁开关。相对于此，还可以准备具备感知负方向(-H)的磁场H的磁检测元件的桥式电路，而成为设有两个外部输出端子40的双极双输出型的磁开关。在双极双输出型的磁开关中，从一方的外部输出端子40与具备感知正方向(+H)的磁场H的磁检测元件的桥式电路连接，从而在正方向(+H)的磁场H作用时能够输出接通信号，从另一方的外部输出端子40与具备感知负方向(-H)的磁场H的磁检测元件的桥式电路连接，从而在负方向(-H)的磁场H作用时能够输出接通信号。如图1所示，将从磁传感器4的中心SO起的高度方向作为Z方向，将与通过磁传感器4的中心SO的齿轮状磁性体2的半径方向平行的方向作为Y方向，将与Z方向及Y方向这两方正交的方向作为X方向。X方向为以磁传感器4的中心SO为切点的相对旋转方向上的切线。需要说明的是，X方向、Y方向、Z方向在以下的所有方式中通用。在图1所示的第一实施方式中，以固定磁性层83的磁化方向(P方向)朝向与Z 方向平行的方向的方式配置磁传感器4。例如，固定磁性层83的磁化方向(P方向)朝向下方向。磁传感器4的磁场检测方向可以由固定磁性层83的磁化方向(P方向)限制。在该实施方式中，使磁传感器4的磁场检测方向为Z方向。另外，如图4所示，磁传感器4以其中心SO位于比磁铁3的中心MO靠齿轮状磁性体2的凸部6的前端6c侧的位置的方式相对于磁铁3向Y方向错开配置。图8是表示图4所示的齿轮状磁性体2的凸部6与磁传感器4之间的间隔Gl变化时的、齿轮旋转方向与作用在磁传感器4上的Z方向磁场分量(磁通密度)的关系的图表。在图8的实验中，磁铁3与齿轮状磁性体2之间的间隔G2固定为3. 5mm。使用的齿轮状磁性体2的凸部的总数为44个，凸部6的宽度尺寸(除宽幅凸部6d以外)为4. 75mm, 凹部7的宽度尺寸(除宽幅凹部7a、7c以外)为4. 75mm。另外宽幅凸部6d的宽度尺寸为 7. 125_，宽幅凹部7a、7c的宽度尺寸为14. 25_(T2)、23. 75 (Τ3)。另外，齿轮状磁性体2由 SUS400系的软磁性体形成，厚度为1mm。使用的磁铁3为烧结钐钴磁铁，Y方向上的长度为 15mm，Z方向上的宽度为10mm，厚度为2. 5mm。另外，磁铁3的中心MO与磁传感器4的中心 SO的Y方向上的间隔G3为6mm。另外，如图3所示，磁铁3和磁传感器4在X-Z面上成为高度方向(Z方向)上对置的位置关系(磁铁3的中心MO与磁传感器4的中心SO在X方向上不错开)。在图8(a)的实验中，间隔Gl为3mm，在图8(b)的实验中，间隔Gl为2. 5mm，在图 3(c)中，间隔 Gl 为 2.0mm。图8 (a)至图8 (c)的图表中还分别用实线示出相对于齿轮旋转角度的齿轮状磁性体2的凹凸部8的形状。图8 (a)至图8 (c)所示的纵轴表示磁铁3及磁传感器4与齿轮状磁性体2的凸部 6及凹部7对置时的作用在磁传感器4上的Z方向磁场分量(磁通密度)。如图8 (a)至图 8 (c)所示，对于Z方向磁场分量来说，对齿轮状磁性体2的凸部6检测时与对齿轮状磁性体 2的凹部7检测时作用在磁传感器4上的Z方向磁场分量的方向翻转。作用在磁传感器4 上的磁场强度在对凸部6检测时总的来说变弱的原因在于由磁性体形成的凸部6的磁场的遮蔽作用。然而，由于由磁性体形成的凸部6带磁，因此从凸部6泄漏的磁场作用在磁传感器4上，由此可知，在凸部6的检测时作用在磁传感器4上的Z方向磁场强度不会变成零， Z方向磁场分量的方向相对于凹部7的检测时翻转。如图8所示，通过减小间隔G1，能够增强作用在磁传感器4上的磁场强度。在本实施方式中，作为磁传感器4，使用图5所示的根据磁场的正负方向生成、输出接通、断开信号的磁开关。因此，通过利用磁传感器4检测图8所示的磁场的正负方向的变化，能够在磁铁3及磁传感器4与凸部6对置时从磁传感器4输出接通信号(或断开信号)，在磁铁3及磁传感器4与凹部7对置时从磁传感器4输出断开信号(或接通信号)。从而，通过使磁传感器4的磁场检测方向为Z方向，从而能够进行高精度的旋转检测。另外，如图1所示，通过将磁铁3及磁传感器4配置在齿轮状磁性体2的凹凸部8 的上方及下方，即使齿轮状磁性体2例如因偏心而在水平方向上稍微产生晃动，对作用在磁传感器4上的Z方向磁场分量的影响也小。另外，通过适当地限制磁传感器4及磁铁3 相对于齿轮状磁性体2的间隔Gl、G2，由此能够稳定地进行高精度的旋转检测。另外，如图9的示意图所示，考虑有齿轮状磁性体2的凸部6因磁铁3而如图9所示那样带磁的情况。因此，从带磁的齿轮状磁性体2的凸部6泄漏的磁场的垂直分量(Z方向磁场分量)增强，由此来说，使磁传感器4的磁场检测方向为Z方向是合适的。另外，如图9所示那样带磁的凸部6中，越朝向环状部5侧即基端侧，被环状部5吸收的磁场分量越增加，因此Z方向磁场分量越弱。另一方面，越朝向凸部6的前端6c侧，Z方向磁场分量越增强。由此，通过将磁传感器4设置成比磁铁3偏向凸部6的前端6c侧，由此能够增强作用在磁传感器4上的Z方向磁场分量，能够进行更高精度的旋转检测。需要说明的是，上述的越朝向凸部6的前端6c作用在磁传感器4上的磁场分量越强的现象不局限于使磁场检测方向为Z方向的情况，可以说在磁场检测方向为后述的X方向及Y方向的情况下也同样。图10是第二实施方式旋转检测装置的主视图。图10所示的旋转检测装置也与图 1所示的旋转检测装置1的构成部件相同。并且，使用与图1同样的齿轮状磁性体2及磁铁 3。另外，磁传感器4也使用图5所示的磁开关，但使磁场检测方向为X方向。即，将构成磁传感器4的磁检测元件23、27的固定磁性层83的磁化方向(P方向)朝向X方向配置。如图10所示，在磁传感器4的中心SO与磁铁3的中心MO之间沿X方向设置间隔 G4。间隔G4为0 5mm左右。使用图10所示的第二实施方式的旋转检测装置来进行图11的实验。在图13的实施方 式中，将磁传感器4与齿轮状磁性体2的凸部6之间的间隔G1、及磁铁3与齿轮状磁性体2的凸部6之间的间隔G2分别固定为3. 5mm。另外，磁铁3的中心MO与磁传感器4的中心SO的Y方向上的间隔G3(参照图4)为6mm。使用的齿轮状磁性体2的凸部的总数为 44个，凸部6的宽度尺寸(除宽幅凸部6d以外)为4. 75mm,凹部7的宽度尺寸(除宽幅凹部7a、7c以外)为4. 75mm。另外，宽幅凸部6d的宽度尺寸为7. 125mm,宽幅凹部7a、7c的宽度尺寸为14. 25mm (T2)、23. 75mm (T3)。另外，齿轮状磁性体2由SUS400系的软磁性体形成，厚度为1mm。使用的磁铁3为烧结钐钴磁铁，Y方向上的长度为15mm，Z方向上的宽度为 10mm，厚度为2. 5mm。另外，将磁铁3的中心MO与磁传感器4的中心SO的X方向上的间隔 G4设定为5mmο在图11的图表中还用实线示出相对于齿轮旋转角度的齿轮状磁性体2的凹凸部 8的形状。图11所示的纵轴表示磁铁3与齿轮状磁性体2的凸部6及凹部7对置时作用在磁传感器4上的X方向磁场分量(磁通密度)。如图11所示，对于X方向磁场分量来说，对齿轮状磁性体2的凸部6检测时与对凹部7检测时作用在磁传感器4上的X方向磁场分量的方向大致翻转。但是，在凸部6的宽度尺寸及凹部7的宽度尺寸窄的部位(窄间距部)， X方向磁场的方向不翻转。由此，在精度良好地进行旋转检测的基础上需要将凸部6及凹部7的宽度尺寸扩宽某种程度。具体而言，需要将凸部6及凹部7的宽度尺寸较宽地设定为IOmm至25mm左右。如图10所示，通过将磁传感器4相对于磁铁3在X方向上错开配置，由此如图11 所示，观察到作用在磁传感器4上的X方向磁场分量的方向的翻转。因此，通过使用根据图 5所示的X方向磁场分量的正负方向来输出接通、断开信号的磁传感器4 (磁开关)，并使磁传感器4的磁场检测方向朝向X方向，从而能够进行旋转检测。图12是磁场检测方向为X方向且间隔G4为零的情况下的比较例的实验结果。如图12所示可知，未必观察到在凸部6的检测时与凹部7的检测时作用在磁传感器4上的X方向磁场分量的翻转。由此，在磁场检测方向为X方向的情况下，如图10所示可知，优选在磁传感器4的中心SO与磁铁3的中心MO之间设置X方向上的间隔G4。图13是表示齿轮旋转角度与作用在磁传感器上的Y方向磁场分量的关系的图表。 在实验中，间隔Gl为2. 5mm,间隔G2为3. 5mm。另外，间隔G3 (参照图4)为6mm,间隔G4 (参照图10)为0mm。其它条件与图8同样。
如图13所示，作用在磁传感器上的Y方向磁场分量在齿轮状磁性体2的凸部8的检测时强度变弱，在凹部7的检测时强度增强，但未观察到向正负方向的翻转。因此，不能使用使磁场检测方向为Z方向或X方向而根据磁场的方向的翻转生成、输出接通、断开信号的上述磁开关(例如始终输出接通信号)。由此，通过使用其它磁传感器(例如使用霍尔元件的磁传感器等)进行旋转检测。图14是比较例的实验结果。在图14中，使磁铁的磁化为X方向。另外，使磁传感器的磁场检测方向为X方向。如图14所示可知，观察不到在凸部的检测时与凹部的检测时作用在磁传感器上的X方向磁场分量的翻转或显著的不同(磁场不规则变化)，无法进行旋转检测。由此在本实施方式中，将磁铁的磁化规定为Y方向。为了进行旋转检测，优选将图3所示的间隔Gl、G2 一起适当地减�。员燃涓鬐l 与间隔G2时，磁传感器4侧的间隔Gl比磁铁3侧的间隔G2小的情况能够有效地增强作用在磁传感器4上的磁场强度，因此优选(参照图8)。如图2所示，通过设置宽幅凸部6d及宽幅凹部7a、7b，由此将上述部位形成为旋转基准部9。即，由于与其它部位的检测时相比，在宽幅凸部6d及宽幅凹部7a、7b的检测时接通信号及断开信号输出的时间长，因此能够根据信号的时间长度与其它部位不同的旋转基准部来确定旋转的原点。例如可以将宽幅凸部6d的中心位置设定为原点。另外，如图2所示，由于宽幅凹部7a、7b的宽度尺寸T1、T2不同，因此根据得到的信号的脉冲波形能够检测出旋转方向为顺时针方向(CW)还是逆时针方向(CCW)。需要说明的是，旋转基准部9具有一个宽幅凸部6d和与之相邻的一个宽幅凹部即可，但如图2所示，通过在宽幅凸部6d的两侧设置宽幅凹部7a、7b，能够容易地规定旋转的原点。另外，在上述的实施方式中，使齿轮状磁性体2为旋转侧，使磁铁3及磁传感器4 为固定侧，但也可以相反。符号说明Gl G4 间隔MO磁铁的中心SO磁传感器的中心1旋转检测装置2齿轮状磁性体3 磁铁4磁传感器6 凸部7 凹部8凹凸部9旋转基准部23、27磁检测元件35差动放大器38场强计40外部输出端子82反铁磁性层
83固定磁性层84非磁性层85自由磁性层
权利要求
1.一种旋转检测装置，其特征在于，具有齿轮状磁性体，其具有上表面、下表面、将所述上表面及所述下表面的外周缘部间相连的外周侧面以及凸部，其中，所述凸部以所述上表面及所述下表面的中心为相对旋转中心， 且在所述外周侧面的相对旋转方向上隔开间隔而向离开所述相对旋转中心的方向突出；磁传感器，其配置在凹凸部的上方或下方中的一方，且具备电特性相对于磁场变化的磁检测元件，其中，所述凹凸部通过所述齿轮状磁性体的所述凸部和位于所述凸部之间的凹部沿相对旋转方向连续而形成；磁铁，其在所述凹凸部的上方或下方中的另一方与所述磁传感器在高度方向上接近配置，并与所述磁传感器成组而构成固定侧或可动侧，所述磁铁被沿着与所述齿轮状磁性体的从相对旋转中心向所述外周缘部方向的半径方向平行的方向磁化，能够根据所述磁传感器的输出来进行旋转检测，其中，所述磁传感器的输出因在所述齿轮状磁性体的凸部的检测时与所述齿轮状磁性体的凹部的检测时作用在所述磁传感器上的磁场变化而变动。
2.根据权利要求1所述的旋转检测装置，其中，所述磁传感器为根据磁场的正负方向生成接通、断开信号的磁开关， 在将从所述磁传感器的中心起的高度方向作为Z方向、将与通过所述磁传感器的中心的所述齿轮状磁性体的半径方向平行的方向作为Y方向、以及将与所述Z方向和所述Y方向这两方正交的方向作为X方向时，所述磁传感器以磁场检测方向成为所述Z方向的方式配置。
3.根据权利要求1所述的旋转检测装置，其中，所述磁传感器为根据磁场的正负方向生成接通、断开信号的磁开关， 在将从所述磁传感器的中心起的高度方向作为Z方向、将与通过所述磁传感器的中心的所述齿轮状磁性体的半径方向平行的方向作为Y方向、以及将与所述Z方向和所述Y方向这两方正交的方向作为χ方向时，所述磁传感器以磁场检测方向成为所述X方向的方式配置，在所述磁传感器的中心与所述磁铁的中心之间设有所述X方向上的间隔。
4.根据权利要求1 3中任一项所述的旋转检测装置，其中，所述磁传感器以其中心位于比所述磁铁的中心靠所述齿轮状磁性体的所述凹凸部的前端侧的位置的方式相对于所述磁铁错开配置。
5.根据权利要求1 4中任一项所述的旋转检测装置，其中，所述磁传感器与所述齿轮状磁性体的凸部之间的高度方向上的间隔(Gl)比所述磁铁与所述齿轮状磁性体的凸部之间的高度方向上的间隔尔2)小。
6.根据权利要求1 5中任一项所述的旋转检测装置，其中，在所述齿轮状磁性体上设置的凹凸部设有所述凸部和相邻的所述凹部的宽度与其它凸部及凹部的宽度不同的旋转基准部。
全文摘要
本发明的目的在于提供一种能够稳定地进行高精度的旋转检测的旋转检测装置。所述旋转检测装置具有具备凸部(6)的齿轮状磁性体(2)，该凸部(6)在外周侧面沿旋转方向隔开间隔而向离开旋转中心的方向突出；位于齿轮状磁性体(2)的凹凸部(8)的上方的磁铁(3)；位于凹凸部(8)的下方的磁传感器(4)。磁铁(3)被沿着与齿轮状磁性体(2)的半径方向平行的方向(X方向)磁化。齿轮状磁性体(2)旋转时，磁传感器(4)及磁铁(3)与凸部(6)及凹部(7)交替对置。此时，能够根据所述磁传感器(4)的输出来进行旋转检测，该磁传感器(4)的输出因在齿轮状磁性体(2)的凸部(6)的检测时与所述齿轮状磁性体(2)的凹部(7)的检测时作用在磁传感器(4)上的磁场变化而变动。
文档编号G01D5/245GK102317743SQ20108000734
公开日2012年1月11日 申请日期2010年2月5日 优先权日2009年2月26日
发明者朝比奈宏行, 竹谷努, 竹谷广明 申请人:阿尔卑斯电气株式会社
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