旋轉(zhuǎn)檢測裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種旋轉(zhuǎn)檢測裝置，其能夠使用共同的磁體來高精度地得到與旋轉(zhuǎn)角度對應(yīng)的檢測輸出和檢測旋轉(zhuǎn)至規(guī)定位置這一情況的開關(guān)輸出。在旋轉(zhuǎn)部(2)搭載有棒形狀的磁體(4)。棒形狀的磁體(4)的朝向旋轉(zhuǎn)方向的端面(4d、4d)被磁化成不同的磁極。具有磁阻效應(yīng)元件的角度檢測部(10)配置在從磁體(4)的轉(zhuǎn)動軌跡(φ)向半徑方向錯開的位置，檢測從磁體(4)的側(cè)面(4c)漏泄的磁場的角度變化。兩個位置檢測部(20A、20B)具有磁阻效應(yīng)元件，檢測與棒形狀的磁體(4)面對時的旋轉(zhuǎn)軌跡(φ)的切線方向的磁場的方向的變化而得到開關(guān)輸出。
【專利說明】旋轉(zhuǎn)檢測裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及能夠檢測旋轉(zhuǎn)部的旋轉(zhuǎn)角度的變化、以及旋轉(zhuǎn)部是否旋轉(zhuǎn)至規(guī)定的位置的旋轉(zhuǎn)檢測裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]利用磁檢測元件來檢測移動的磁體的檢測裝置被用于各種領(lǐng)域。
[0003]在專利文獻(xiàn)I中公開了一種利用兩個磁感知元件來檢測圓柱形的永磁體的旋轉(zhuǎn)的磁角度位置傳感器。
[0004]該磁角度位置傳感器構(gòu)成為，在轉(zhuǎn)向柱或驅(qū)動軸的外周裝配圓柱形的永磁體，永磁體沿半徑方向被磁化。各磁感知元件由至少一對磁檢測傳感器構(gòu)成,一對傳感器通過與感知軸正交的強磁性體磁軛而進(jìn)行磁耦合。所述磁軛配置在與磁體的旋轉(zhuǎn)中心軸正交的面、或與通過旋轉(zhuǎn)中心軸的面平行的面上。
[0005]對由兩個磁感知元件檢測到的兩種信號進(jìn)行兩個分量的編碼和標(biāo)準(zhǔn)化，從而得到與磁體的旋轉(zhuǎn)角度成比例的電信號。
[0006]在專利文獻(xiàn)2中示出使用了磁體和磁檢測元件的開關(guān)。
[0007]該開關(guān)在殼體內(nèi)固定有磁角度傳感器。在殼體的內(nèi)部設(shè)有與開關(guān)頭一起移動的磁體，磁體在磁角度傳感器的上方移動。當(dāng)磁體移動時，通過磁角度傳感器來檢測與磁體的移動方向平行的磁場分量的變化以及與移動方向交叉的方向上的磁場分量的變化。
[0008]【專利文獻(xiàn)I】日本專利第5059772號公報
[0009]【專利文獻(xiàn)2】美國專利說明書第6，060,969號公報
[0010]專利文獻(xiàn)I所記載的檢測旋轉(zhuǎn)的磁體的角度的裝置和專利文獻(xiàn)2所記載的檢測磁體的移動的開關(guān)通常構(gòu)成為不同的結(jié)構(gòu)，通過一個磁體來獲得旋轉(zhuǎn)檢測輸出和開關(guān)輸出這雙方的結(jié)構(gòu)還不存在。
[0011]而且，如果想要得到兩系統(tǒng)以上的開關(guān)輸出，則需要將任一開關(guān)檢測部從磁體的寬度方向的中心錯開配置，但這種情況下，從磁體泄漏的多方向的磁場分量向開關(guān)部施加，目標(biāo)檢測方向以外的磁場分量的噪聲容易重疊，難以得到高精度的開關(guān)輸出。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0012]本發(fā)明為了解決上述現(xiàn)有的課題而提出，其目的在于提供一種能夠通過一個磁體來得到旋轉(zhuǎn)檢測輸出和位置檢測的開關(guān)輸出這雙方的旋轉(zhuǎn)檢測裝置。
[0013]另外，本發(fā)明的目的在于提供一種即使位置檢測部從磁體的寬度方向的中心錯開位置配置也能夠得到噪聲的影響少的高精度的開關(guān)輸出的旋轉(zhuǎn)檢測裝置。
[0014]本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)檢測裝置的特征在于，設(shè)有:設(shè)于旋轉(zhuǎn)部的磁體；檢測來自所述磁體的漏磁場而檢測所述旋轉(zhuǎn)部的旋轉(zhuǎn)角度的變化的角度檢測部；在所述磁體到達(dá)規(guī)定位置時進(jìn)行動作的位置檢測部，
[0015]所述磁體位于從旋轉(zhuǎn)中心分離的位置，朝向旋轉(zhuǎn)方向的兩端面被磁化成不同的磁極，且平坦的表面與包含旋轉(zhuǎn)軌跡在內(nèi)的旋轉(zhuǎn)平面平行地配置，
[0016]所述角度檢測部從所述磁體的轉(zhuǎn)動軌跡沿半徑方向分離設(shè)置且具有磁阻效應(yīng)元件，該磁阻效應(yīng)元件通過將自由磁性層的磁化發(fā)生變化的方向設(shè)定為與所述旋轉(zhuǎn)平面平行，而能夠檢測所述旋轉(zhuǎn)部的旋轉(zhuǎn)角度的變化，
[0017]所述位置檢測部從所述磁體的所述表面沿著與所述旋轉(zhuǎn)部的旋轉(zhuǎn)中心軸平行的方向分離配置，且具有磁阻效應(yīng)元件和開關(guān)電路，所述磁阻效應(yīng)元件的電阻值在所述磁體的所述表面?zhèn)鹊穆┐艌鲋械呐c所述轉(zhuǎn)動軌跡的切線方向平行的分量的強度變化下發(fā)生變化，所述開關(guān)電路基于所述電阻值的變化而得到開關(guān)輸出。
[0018]本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)檢測裝置通過來自設(shè)于旋轉(zhuǎn)部的一個磁體的漏磁場，能夠得到基于旋轉(zhuǎn)角度的變化的檢測輸出和檢測到旋轉(zhuǎn)位置的開關(guān)輸出這雙方。
[0019]本發(fā)明可以構(gòu)成為，所述位置檢測部設(shè)置多個，設(shè)于多個所述位置檢測部的所述磁阻效應(yīng)元件相對于將所述磁體的所述半徑方向的寬度尺寸二分割的中心線向半徑方向錯開位置配置。
[0020]在本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)檢測裝置中，使用朝向旋轉(zhuǎn)方向的端面被磁化成不同的磁極的磁體，因此即使位置檢測部的磁阻效應(yīng)元件從磁體的中心線向半徑方向錯開，位置檢測的誤差也減小。
[0021]本發(fā)明優(yōu)選的是，磁體是側(cè)面為長邊且端面為短邊的長方形的厚度均勻的棒狀磁體，兩端面被磁化成不同的磁極，且長度方向朝向所述轉(zhuǎn)動軌跡的切線方向。
[0022]本發(fā)明中，所述位置檢測部設(shè)置兩個，各所述位置檢測部在所述旋轉(zhuǎn)部旋轉(zhuǎn)至相同的旋轉(zhuǎn)角度時同時得到開關(guān)輸出。
[0023]例如，通過所述角度檢測部來檢測機(jī)動車的制動踏板的踏入量，通過兩個位置檢測部的一方的開關(guān)輸出進(jìn)行制動燈的點亮控制，通過另一方的開關(guān)輸出進(jìn)行定速巡航的解除控制。
[0024]【發(fā)明效果】
[0025]本發(fā)明通過來自設(shè)于旋轉(zhuǎn)部的一個磁體的漏磁場，能夠高精度地得到旋轉(zhuǎn)角度的檢測輸出和檢測旋轉(zhuǎn)部旋轉(zhuǎn)至規(guī)定的位置這一情況的開關(guān)輸出這雙方的輸出。
[0026]另外，即使位置檢測部從磁體的中心線向半徑方向錯開位置，也能夠減小檢測角度的誤差。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0027]圖1 (A)是表示本發(fā)明的實施方式的旋轉(zhuǎn)檢測裝置的結(jié)構(gòu)的主視圖，圖1⑶是表示本發(fā)明的實施方式的旋轉(zhuǎn)檢測裝置的結(jié)構(gòu)的右側(cè)視圖。
[0028]圖2是表示磁體與角度檢測部的位置關(guān)系的局部放大主視圖。
[0029]圖3是表示磁體與兩個位置檢測部的位置關(guān)系的局部放大主視圖。
[0030]圖4(A)、⑶是圖3的在IV向視下觀察到的放大仰視圖。
[0031]圖5是磁體的主視圖。
[0032]圖6是表示成為比較例的磁體與位置檢測部的位置關(guān)系的仰視圖。
[0033]圖7是成為比較例的磁體的主視圖。
[0034]圖8是角度檢測部的電路框圖。
[0035]圖9是表示位置檢測部的開關(guān)電路的電路框圖。
[0036]圖10是表示角度檢測部的檢測輸出的線圖。
[0037]圖11是表示位置檢測部的檢測輸出的線圖。
[0038]圖12是表示實施例的位置檢測部的檢測輸出的線圖。
[0039]圖13是表示比較例的位置檢測部的檢測輸出的線圖。
[0040]【符號說明】
[0041]I旋轉(zhuǎn)檢測裝置
[0042]2旋轉(zhuǎn)部
[0043]3旋轉(zhuǎn)軸
[0044]4 磁體
[0045]4a對置表面
[0046]4b裝配表面
[0047]4c 側(cè)面
[0048]4d 端面
[0049]5檢測基板
[0050]10角度檢測部
[0051]11感知部
[0052]12a、12b 橋接電路
[0053]13、14差動放大器
[0054]15除法運算電路
[0055]20A、20B位置檢測部
[0056]21感知部
[0057]22橋接電路
[0058]23開關(guān)電路
[0059]24差動放大器
[0060]25比較電路
[0061]Rcl、Rc2、Rsl、Rs2 磁阻效應(yīng)元件
[0062](a)初始位置
[0063](b)檢測位置
【具體實施方式】
[0064]如圖1所示，旋轉(zhuǎn)檢測裝置I具有旋轉(zhuǎn)部2。旋轉(zhuǎn)部2固定于旋轉(zhuǎn)軸3。旋轉(zhuǎn)部2和旋轉(zhuǎn)軸3以旋轉(zhuǎn)中心軸O為中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
[0065]例如，旋轉(zhuǎn)檢測裝置I裝備于機(jī)動車，旋轉(zhuǎn)軸3與制動踏板連結(jié)。當(dāng)踏入制動踏板時，旋轉(zhuǎn)軸3及旋轉(zhuǎn)部2以與該制動踏板的踏入量對應(yīng)的角度進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
[0066]在旋轉(zhuǎn)部2上固定有磁體4。磁體4為棒狀磁體,作為平坦面的對置表面4a與同樣作為平坦面的裝配表面4b在表背平行地面對而形成。磁體4是具有側(cè)面4c、4c和端面4d、4d的立方體,對置表面4a和裝配平面4b為長方形。該磁體4的裝配表面4b固定于旋轉(zhuǎn)部2。
[0067]側(cè)面4c、4c的長度尺寸L為15mm,端面4d、4d的寬度尺寸W為5mm,對置表面4a與裝配平面4b之間的厚度尺寸T為2mm。
[0068]圖1⑷示出磁體4的轉(zhuǎn)動軌跡Φ。轉(zhuǎn)動軌跡Φ表示作為立方體的磁體4的重心轉(zhuǎn)動的軌跡。包含轉(zhuǎn)動軌跡Φ在內(nèi)的平面是與旋轉(zhuǎn)中心軸O正交的旋轉(zhuǎn)平面。磁體4的對置表面4a和裝配平面4b位于與旋轉(zhuǎn)平面平行的平面上。
[0069]如圖1(A)、(B)所示,在固定部固定有檢測基板5。檢測基板5的檢測面5a位于與旋轉(zhuǎn)中心軸O垂直的平面上，且與所述旋轉(zhuǎn)平面平行。
[0070]在檢測基板5的檢測面5a上固定有角度檢測部10和兩個位置檢測部20A、20B。在角度檢測部10中，檢測磁體4的側(cè)面4c側(cè)的漏磁場，從而得到與旋轉(zhuǎn)部2和旋轉(zhuǎn)軸3的旋轉(zhuǎn)角度的變化對應(yīng)的檢測輸出。即，通過角度檢測部10來檢測與制動踏板的踏入量對應(yīng)的旋轉(zhuǎn)角度。
[0071]位置檢測部20A和位置檢測部20B以旋轉(zhuǎn)部2和旋轉(zhuǎn)軸3到達(dá)相同的旋轉(zhuǎn)位置時同時切換開關(guān)輸出的方式來定位。位置檢測部20A和位置檢測部20B分別與不同的電路連接。通過位置檢測部20A和位置檢測部20B中的一方的開關(guān)輸出，來進(jìn)行將搭載于車輛的后部的制動燈點亮的控制，通過另一方的開關(guān)輸出來進(jìn)行用于定速巡航的動作解除的控制。
[0072]如圖1和圖2所示，磁體4的朝向轉(zhuǎn)動方向的端面4d、4d被磁化為互不相同的磁極。如圖8所示，角度檢測部10具有由磁阻效應(yīng)元件構(gòu)成的感知部11作為磁檢測元件。該感知部11位于磁體4的側(cè)方。即，感知部11配置在從磁體4的側(cè)面4c沿轉(zhuǎn)動軌跡Φ的半徑方向分離的位置。
[0073]如圖8所示，在感知部11設(shè)有第一橋接電路12a和第二橋接電路12b。在第一橋接電路12a設(shè)有磁阻效應(yīng)元件Rcl、Rc2。在圖1和圖8中，X方向和Y方向以相同的基準(zhǔn)示出。磁阻效應(yīng)元件Rcl的靈敏度軸方向為Yl方向，磁阻效應(yīng)元件Rc2的靈敏度軸方向為Y2方向。第一橋接電路12a的兩個中點輸出向差動放大器13施加。
[0074]第二橋接電路12b由磁阻效應(yīng)元件Rsl、Rs2構(gòu)成。磁阻效應(yīng)元件Rsl的靈敏度軸方向為Xl方向，磁阻效應(yīng)元件Rs2的靈敏度軸方向為X2方向。第二橋接電路12b的兩個中點輸出向差動放大器14施加。
[0075]磁阻效應(yīng)元件Rcl、Rc2、Rsl、Rs2是利用了巨磁阻效應(yīng)的GMR元件或利用了隧道效應(yīng)的TMR元件。
[0076]磁阻效應(yīng)元件通過將固定磁性層/非磁性層/自由磁性層層疊而構(gòu)成。固定磁性層的固定磁化方向與所述靈敏度軸的方向一致。自由磁性層根據(jù)外部磁場來改變磁化的方向。
[0077]磁阻效應(yīng)元件的電阻根據(jù)固定磁化方向與自由磁性層的磁化的方向的相對角度而變化。當(dāng)外部磁場向與靈敏度軸平行的方向施加時，磁阻效應(yīng)元件的電阻值成為最小，當(dāng)外部磁場對于靈敏度軸反向地施加時，電阻值成為最大。當(dāng)外部磁場向與靈敏度軸正交的方向施加時，磁阻效應(yīng)元件的電阻值成為中點的值。
[0078]將固定磁性層與反鐵磁性層重疊并在磁場中進(jìn)行熱處理，由此固定磁化方向?；蛘呖梢詫⒐潭ù判詫釉O(shè)為磁性層/非磁性中間層/磁性層的層疊費里結(jié)構(gòu)，也可以將各磁性層設(shè)為反平行地磁化固定的自釘扎型。
[0079]如圖2所示，磁體4的側(cè)面4c的側(cè)方的漏磁場(漏磁通)H1向角度檢測部10的感知部11施加。當(dāng)旋轉(zhuǎn)部2和旋轉(zhuǎn)軸3旋轉(zhuǎn)而使磁體4沿著轉(zhuǎn)動軌跡Φ轉(zhuǎn)動時，對應(yīng)于漏磁場Hl中的與磁體4的側(cè)面4c平行的分量的轉(zhuǎn)動，磁阻效應(yīng)元件Rcl、Rc2、Rsl、Rs2的自由磁性層的磁化的方向進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
[0080]其結(jié)果是，從差動放大器13得到圖10(A)所示的輸出⑴，從差動放大器14得到圖10(A)所示的輸出(ii)。輸出(i)、(ii)是近似于三角函數(shù)波的輸出，相位彼此相差90度。輸出中的一方是具有近似于正弦波的三角函數(shù)波的變化的輸出，另一方是具有近似于余弦波的三角函數(shù)波的變化的輸出。
[0081]如圖8所示，在角度檢測部10中，兩個輸出⑴、(ii)向除法運算電路15施加。在除法運算電路15中，將兩個輸出(i)、(ii)模擬性地進(jìn)行除法運算或者通過數(shù)字運算來進(jìn)行除法運算，從而得到圖10(B)所示的具有近似于反正切函數(shù)(arctangent)的變化的角度檢測輸出(iii)。角度檢測輸出(iii)是與磁體4的轉(zhuǎn)動角度成比例的大致一次函數(shù)的變化輸出。通過該角度檢測輸出(iii)，能夠檢測到制動踏板的踏入量。
[0082]當(dāng)磁體4在圖2和圖3中處于(a)所示的位置時，旋轉(zhuǎn)部2和旋轉(zhuǎn)軸3處于初始位置，旋轉(zhuǎn)部2和旋轉(zhuǎn)軸3的旋轉(zhuǎn)角度為O度。例如，旋轉(zhuǎn)部2和旋轉(zhuǎn)軸3在彈簧的力的作用下被朝向初始值地向ΦI方向施力。當(dāng)制動踏板被踏入而使旋轉(zhuǎn)部2和旋轉(zhuǎn)軸3從初始位置(a)向Φ2方向旋轉(zhuǎn)例如9度時，磁體4到達(dá)檢測位置(b)，此時，來自第一位置檢測部20A的開關(guān)輸出和來自第二位置檢測部20B的開關(guān)輸出這雙方同時變化。
[0083]如圖9所示，在第一位置檢測部20A和第二位置檢測部20B搭載有構(gòu)成感知部21的橋接電路22和開關(guān)電路23。
[0084]在圖3和圖9中，磁體4的轉(zhuǎn)動軌跡Φ和與轉(zhuǎn)動軌跡Φ正交的半徑方向R以相同的基準(zhǔn)圖示。
[0085]如圖4所示，第一位置檢測部20A和第二位置檢測部20B固定在能夠與磁體4的對置表面4a對置的位置。磁體4具有從N極的端面4d通過對置表面4a的前方的區(qū)域而到達(dá)S極的端面4d的漏磁場H2。在第一位置檢測部20A和第二位置檢測部20B的感知部21中，檢測該漏磁場H2。
[0086]如圖9所示，感知部21的橋接電路22由磁阻效應(yīng)元件Rx和固定電阻Rl構(gòu)成。如圖4所示，磁阻效應(yīng)元件Rx的靈敏度軸P的方向即固定磁性層的固定磁化的方向為Φ I方向。而且，自由磁性層的磁化在X-Y平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)。
[0087]如圖4(A)所不,在磁體4處于初始位置(a)時，Φ I方向的磁場分量作用于位于感知部21的磁阻效應(yīng)元件Rx，漏磁場H2以使自由磁性層的磁化朝向Φ I方向的方式作用。如圖4(B)所示，旋轉(zhuǎn)部2向Φ 2方向旋轉(zhuǎn)，當(dāng)其旋轉(zhuǎn)角度成為9度時，磁體4到達(dá)檢測位置(b)。此時，漏磁場H2沿著與靈敏度軸P正交的方向(Z方向)作用于磁阻效應(yīng)元件Rx的自由磁性層。當(dāng)磁體4通過檢測位置(b)而進(jìn)一步向Φ2方向轉(zhuǎn)動時，漏磁場H2以使自由磁性層的磁化朝向Φ 2方向的方式作用。
[0088]如圖9所示，在第一位置檢測部20A和第二位置檢測部20B各自的開關(guān)電路23上設(shè)有差動放大器24，橋接電路22的兩個中點輸出向差動放大器24施加。在磁體4從初始位置(a)向Φ 2方向轉(zhuǎn)動期間，從差動放大器24得到圖11㈧所示的檢測輸出(iv)。
[0089]如圖9所示，在開關(guān)電路23設(shè)有比較電路25，通過該比較電路25對檢測輸出(iv)與閾值(V)進(jìn)行比較。如圖1UA)所示，閾值(V)與作用在自由磁性層上的Φ2方向的磁場分量成為2(mT)時的檢測電壓對應(yīng)。當(dāng)磁體4從初始位置(a)向Φ2方向旋轉(zhuǎn)9度而到達(dá)檢測位置(b)時，如圖11⑶所示，從比較電路25得到的開關(guān)輸出(vi)翻轉(zhuǎn)地變化。
[0090]在該旋轉(zhuǎn)檢測裝置I中，在制動踏板被踏入而磁體4從初始位置(a)向Φ 2方向轉(zhuǎn)動時，在其轉(zhuǎn)動角度成為9度時，以使來自第一位置檢測部20A和第二位置檢測部20B這雙方的開關(guān)輸出(vi)同時翻轉(zhuǎn)的方式，來調(diào)整并確定兩個位置檢測部20A、20B的固定位置。
[0091]第一位置檢測部20A和第二位置檢測部20B在磁體4到達(dá)檢測位置(b)時同時切換開關(guān)輸出。因此，無法將兩個位置檢測部20A、20B的感知部21這雙方都配置在將磁體4在寬度方向上二分割的中心線Om上，不得不將各自的感知部21配置在從中心線Om向半徑方向錯開的位置。
[0092]以下，基于模擬結(jié)果來說明將感知部21的位置從磁體4的中心線Om向半徑方向(磁體4的寬度方向)錯開配置時的影響。
[0093]在模擬中使用的磁體4是長度尺寸L為15mm、寬度尺寸W為5mm、厚度尺寸T為2mm的燒結(jié)釹磁體。從磁體4的對置表面4a到位置檢測部20 (以下將20A、20B總稱為20)的感知部21為止的Z方向上的距離為2.5mm。
[0094]如圖4所示，兩個位置檢測部20A、20B在磁體4的Φ I側(cè)的端面4d附近切換開關(guān)輸出。因此，需要磁體4的Φ1側(cè)為矩形形狀且端面4d為平坦面。需要說明的是，Φ2側(cè)的端部未必非要為矩形形狀。
[0095]圖12⑷表示位置檢測部20的感知部21在中心線0m(參照圖5)上對置時的作用于感知部21的磁場分量的強度，該中心線Om將在轉(zhuǎn)動軌跡Φ上移動的磁體4在寬度方向上二分割。
[0096]圖12⑷示出Bx、By、Bz作為表示磁場強度的線。Bx示出沿X方向(轉(zhuǎn)動軌跡Φ的切線方向)作用于圖4所示的感知部21的磁場強度。By示出沿圖5所示的磁體4的寬度方向(Y方向:R方向)作用的磁場強度，Bz示出向圖4所示的Z方向作用的磁場強度。
[0097]如圖12(A)所示，在位置檢測部20的感知部21在中心線Om上對置的狀態(tài)下磁體4移動時，向磁體4的寬度方向(Y方向)的磁場分量幾乎不作用于磁阻效應(yīng)元件Rx的自由磁性層，By幾乎為零。因此，在磁體4從圖4(A)移動而通過圖4(B)的檢測位置(b)時，自由磁性層的磁化的方向從Φ1方向向Φ 2方向瞬時翻轉(zhuǎn)。圖12(A)示出此時的來自差動放大器24的檢測輸出(iv)。該檢測輸出(iv)在通過了檢測位置(b)時的變化陡峭。
[0098]圖5示出從磁體4的中心線Om向Y方向?qū)⑽恢缅e開δ = 3mm的對置線SL。圖12 (B)示出使位置檢測部20的感知部21在該對置線SL上對置而使磁體4移動時的作用于感知部21的磁場分量的強度的變化。圖12(B)中的Bx、By、Bz示出與圖12(A)相同的磁場分量的強度變化。
[0099]如圖5所示，當(dāng)感知部21從磁體4的中心線Om向Y方向錯開位置而對置時，磁體4的側(cè)方的漏磁場H3對感知部21的磁阻效應(yīng)元件Rx的自由磁性層的磁化造成影響。其結(jié)果是，如圖12(B)所示，感知部21從X方向的磁場強度Bx和Y方向的磁場強度By這雙方受到影響，來自差動放大器24的檢測輸出(iv)成為比圖12(A)所示的檢測輸出(iv)平緩的變化。
[0100]其中，在圖12⑶中，在與閾值(V)相應(yīng)的電阻值變化為約0.5%時，在閾值從0%至I %產(chǎn)生了變動之際，圖9所示的開關(guān)輸出(Vi)翻轉(zhuǎn)之前的磁體4的移動誤差為0.3_左右。
[0101]S卩，當(dāng)使用朝向旋轉(zhuǎn)方向的端面4d、4d被磁化為不同的磁極的棒狀的磁體4時，gp便使感知部21在從磁體4的中心線Om向Y方向錯開位置的位置上對置，也能夠?qū)方向的磁場強度從OmT至20mT變化而使開關(guān)輸出(vi)翻轉(zhuǎn)之前的移動誤差抑制成0.3mm左右的微小的誤差，從而能夠使感知部21的Y方向的磁場分量的影響為最小限度。
[0102]圖6和圖7示出比較例。在比較例中使用的磁體104以對置表面104a和裝配表面104b成為互不相同的磁極的方式被磁化。如圖7所示，在該磁化中，磁力線從作為N極的對置表面104a的圖心向放射方向延伸出，該磁力線朝向作為S極的裝配表面104b的圖心會聚。
[0103]這樣，當(dāng)存在從對置表面104a的圖心向放射方向延伸的磁力線時，將位置檢測部20的感知部21配置在從磁體104的中心向Y方向錯開了 3mm的對置線SL上時的檢測輸出(iv)的變化比圖12所示的實施方式更為平緩。
[0104]圖13⑷示出在比較例中，使位置檢測部20的感知部21在磁體104的中心線Om上對置時的作用于感知部21的磁場強度。此時的來自差動放大器24的檢測輸出(iv)在磁體104通過了圖6所示的檢測位置(b)時陡峭地變化。
[0105]圖13(B)示出在比較例中，使位置檢測部20的感知部21在從磁體104的中心線Om向Y方向移動了 δ = 3mm的對置線SL上對置時的作用于感知部21的磁場強度。此時的來自差動放大器24的檢測輸出(iv)表現(xiàn)出極其平緩的變化。在與閾值(V)相當(dāng)?shù)碾娮柚底兓癁榧s0.5%時，在閾值從0%至1%產(chǎn)生了變動之際，開關(guān)輸出(vi)翻轉(zhuǎn)之前的磁體4的移動位置的移動誤差擴(kuò)大為0.7mm左右。
[0106]將圖12與圖13比較可知，在使用了圖4所示的實施方式的磁體4的旋轉(zhuǎn)檢測裝置I中，即使將兩個位置檢測部20A、20B這雙方從磁體4的中心線Om向Y方向錯開配置，也容易進(jìn)行用于使兩個位置檢測部20A、20B在相同時機(jī)進(jìn)行開關(guān)輸出(vi)的位置調(diào)整。這是因為，磁體4設(shè)為長方形形狀而作為長邊的側(cè)面4c、4c朝向轉(zhuǎn)動軌跡Φ的切線方向，朝向旋轉(zhuǎn)方向的端面4d形成為不同的磁極，由此如圖5所示，即使將感知部21配置在對置線SL上也能夠減少向Y方向的磁場分量的影響。
[0107]另一方面，在比較例的磁體104中，由于存在從對置表面104a的圖心向放射線方向延伸的磁場，兩個位置檢測部20A、20B的開關(guān)輸出(vi)的時機(jī)容易產(chǎn)生誤差，難以將兩個位置檢測部20A、20B以時機(jī)一致的方式定位。
【權(quán)利要求】
1.一種旋轉(zhuǎn)檢測裝置，其設(shè)有: 設(shè)于旋轉(zhuǎn)部的磁體；檢測來自所述磁體的漏磁場而檢測所述旋轉(zhuǎn)部的旋轉(zhuǎn)角度的變化的角度檢測部；在所述磁體到達(dá)規(guī)定位置時進(jìn)行動作的位置檢測部， 所述磁體位于從旋轉(zhuǎn)中心分離的位置，朝向旋轉(zhuǎn)方向的兩端面被磁化成不同的磁極，且平坦的表面與包含旋轉(zhuǎn)軌跡在內(nèi)的旋轉(zhuǎn)平面平行地配置， 所述角度檢測部從所述磁體的轉(zhuǎn)動軌跡沿半徑方向分離設(shè)置且具有磁阻效應(yīng)元件，該磁阻效應(yīng)元件通過將自由磁性層的磁化發(fā)生變化的方向設(shè)定為與所述旋轉(zhuǎn)平面平行，而能夠檢測所述旋轉(zhuǎn)部的旋轉(zhuǎn)角度的變化， 所述位置檢測部從所述磁體的所述表面沿著與所述旋轉(zhuǎn)部的旋轉(zhuǎn)中心軸平行的方向分離配置，且具有磁阻效應(yīng)元件和開關(guān)電路，所述磁阻效應(yīng)元件的電阻值在所述磁體的所述表面?zhèn)鹊穆┐艌鲋械呐c所述轉(zhuǎn)動軌跡的切線方向平行的分量的強度變化下發(fā)生變化，所述開關(guān)電路基于所述電阻值的變化而得到開關(guān)輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)檢測裝置，其中， 所述位置檢測部設(shè)置多個，設(shè)于多個所述位置檢測部的所述磁阻效應(yīng)元件相對于將所述磁體的所述半徑方向的寬度尺寸二分割的中心線向半徑方向錯開位置配置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的旋轉(zhuǎn)檢測裝置，其中， 磁體是側(cè)面為長邊且端面為短邊的長方形的厚度均勻的棒狀磁體，兩端面被磁化成不同的磁極，且長度方向朝向所述轉(zhuǎn)動軌跡的切線方向。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)檢測裝置，其中， 所述位置檢測部設(shè)置兩個，各所述位置檢測部在所述旋轉(zhuǎn)部旋轉(zhuǎn)至相同的旋轉(zhuǎn)角度時同時得到開關(guān)輸出。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的旋轉(zhuǎn)檢測裝置，其中， 通過所述角度檢測部來檢測機(jī)動車的制動踏板的踏入量，通過兩個位置檢測部的一方的開關(guān)輸出進(jìn)行制動燈的點亮控制，通過另一方的開關(guān)輸出進(jìn)行定速巡航的解除控制。
【文檔編號】G01B7/30GK104422386SQ201410422967
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2014年8月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月27日
【發(fā)明者】小野寺孝志, 中村德男, 野口貴史 申請人:阿爾卑斯電氣株式會社