(57)【要約】【課題】接続される回路の減算器又は除算器を削除して構成を簡単にし、回転部の加工に高い加工精度を必要とすることがなく作業時間や加工時間を短縮することができ、高速回転が可能であり、接続される回路に互換性を持たせることができる磁気検出器を提供する。【解決手段】位置信号生成部１１は、ピッチλで回転体１０の周方向に連続する複数の凹凸部分が設けられる。原点信号生成部１２は、ピッチλで回転体１０の周方向に連続する複数の凹凸部分の一部を不連続にする不連続部分１２ｂが設けられる。磁気抵抗素子２３，２４は、原点信号に対応する磁界の変化を検出するために、回転体１０の周方向にピッチのｍ倍（ｍ＝１，２，３，．．．）の間隔で互いに離間される。【選択図】図１
2015045572.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性材料で構成された可動体と、磁気を利用して可動体の位置を検出する検出体と、を備える磁気検出器であって、
前記可動体は、
前記可動体の位置を表す位置信号を生成するために、予め決定されたピッチで予め決定された方向に連続する複数の凹凸部分が設けられた位置信号生成部と、
前記可動体の基準となる位置を決定する原点信号を生成するために、前記予め決定されたピッチで前記予め決定された方向に連続する複数の凹凸部分の一部を不連続にする不連続部分が設けられた原点信号生成部と、を有し、
前記検出体は、
前記位置信号に対応する磁界の変化を検出するために、前記予め決定された方向に前記予め決定されたピッチの１／２（２ｎ−１）倍（ｎ＝１，２，３，．．．）の間隔で互いに離間した第１の磁気抵抗素子及び第２の磁気抵抗素子と、
前記原点信号に対応する磁界の変化を検出するために、前記予め決定された方向に前記予め決定されたピッチのｍ倍（ｍ＝１，２，３，．．．）の間隔で互いに離間した第３の磁気抵抗素子及び第４の磁気抵抗素子と、を有する、ことを特徴とする磁気検出器。
【請求項２】
前記不連続部分は、溝、穿孔、又は前記原点信号生成部に接合された別部材によって形成される、請求項１に記載の磁気検出器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁性材料で構成された可動体と、磁気を利用して可動体の位置を検出する検出体と、を備える磁気検出器に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気を利用して位置を検出する磁気検出器としては、モータの出力軸、モータによって駆動される回転軸等の回転部材の回転位置としての回転角度を検出する磁気エンコーダ等を挙げることができる。
【０００３】
従来、磁気検出器の回転体の位置を表す位置信号を生成するために、予め決定されたピッチで回転体の周方向に連続する複数の凹凸部分が設けられた位置信号生成部と、位置信号生成部と一体であり、磁界の変化に応じた信号を生成するために、上記ピッチで周方向に連続する複数の凹凸部分及び周方向の長さが上記ピッチである溝が形成された磁界信号生成部と、を回転体に設けた磁気検出器が提案されている（例えば、特許文献１〜３）。
【０００４】
この場合、磁気検出器の検出体は、位置信号に対応する磁界の変化を検出するために、周方向に上記ピッチの１／２倍の間隔で互いに離間した磁気抵抗素子対と、磁界信号に対応する磁界の変化を検出するために、周方向に上記ピッチの１／２倍の間隔で互いに離間した他の磁気抵抗素子対と、を有する。これらの磁気抵抗素子対は、位置信号及び磁界信号を、磁気検出器に接続される回路に出力する。そして、磁気検出器に接続される回路は、回転体の基準となる位置を決定する原点信号を発生するために、位置信号及び磁界信号が入力される減算器又は除算器を有する。
【０００５】
また、従来、磁気検出器の回転体の位置を表す位置信号を生成するために、予め決定されたピッチで回転体の周方向に連続する複数の凹凸部分が設けられた位置信号生成部と、位置信号生成部と一体であり、回転体の基準となる位置を決定する原点信号を生成するために、周方向の長さが上記ピッチである突起部が形成された原点信号生成部と、を回転体に設けた磁気検出器も提案されている（例えば、特許文献４〜６）。
【０００６】
この場合、磁気検出器の検出体は、位置信号に対応する磁界の変化を検出する磁気抵抗素子対と、原点信号に対応する磁界の変化を検出する他の磁気抵抗素子対と、を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１１−１５３４５１号公報
【特許文献２】特許第４２４０３０６号公報
【特許文献３】特開２０１１−１５４００７号公報
【特許文献４】特開平４−３３５１１号公報
【特許文献５】特許第４０８５０７４号公報
【特許文献６】特開２０１３−５３９９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
溝が形成された磁界信号生成部を回転体に設けた従来の磁気検出器では、原点信号を発生するために、磁気検出器に接続される回路に演算増幅器（オペアンプ）等を用いた減算器又は除算器を更に有する必要があるので、磁気検出器に接続される回路の部品数が増加し、構成が複雑になり、実装面積が増加する。さらに、溝の周方向の長さを上記ピッチにするために高い加工精度が要求され、作業時間が長時間化する。しかし、高い加工精度を必要とすることなく溝を形成できるようにするために溝の周方向の長さを上記ピッチより大きく（例えば、上記ピッチの２倍）した場合、磁気検出器に接続される回路が二つ以上の原点信号を発生するので、回転体の基準となる位置を正確に決定することができない。
【０００９】
一方、突起部が形成された原点信号生成部を回転体に設けた従来の磁気検出器では、回転体が焼結品に限定されるため強度上の問題から高速回転に対応することができない。また、ピッチが小さい高精度の回転体を製造することが困難だった。前記の問題を回避するために加工によって突起部を形成する場合は、位置信号生成部の凹凸部分に対応して原点信号生成部が設けられた凹凸部分を除去する必要があるので、溝を形成する場合に比べて加工時間が長くなるという不都合がある。
【００１０】
さらに、溝が形成された磁界信号生成部を回転体に設けた磁気検出器と、突起部が形成された原点信号生成部を回転体に設けた磁気検出器には、磁気検出器に接続される回路に互換性がなく、生産性や運用性・保守性を損なうこととなっていた。
【００１１】
本発明の目的は、接続される回路の減算器又は除算器を削除して構成を簡単にし、回転部の加工に高い加工精度を必要とすることがなく作業時間や加工時間を短縮することができ、高速回転が可能であり、接続される回路に互換性を持たせることができる磁気検出器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明による磁気検出器は、磁性材料で構成された可動体と、磁気を利用して可動体の位置を検出する検出体と、を備える磁気検出器であって、可動体は、可動体の位置を表す位置信号を生成するために、予め決定されたピッチで予め決定された方向に連続する複数の凹凸部分が設けられた位置信号生成部と、可動体の基準となる位置を決定する原点信号を生成するために、予め決定されたピッチで予め決定された方向に連続する複数の凹凸部分の一部を不連続にする不連続部分が設けられた原点信号生成部と、を有し、検出体は、位置信号に対応する磁界の変化を検出するために、予め決定された方向に予め決定されたピッチの１／２（２ｎ−１）倍（ｎ＝１，２，３，．．．）の間隔で互いに離間した第１の磁気抵抗素子及び第２の磁気抵抗素子と、原点信号に対応する磁界の変化を検出するために、予め決定された方向に予め決定されたピッチのｍ倍（ｍ＝１，２，３，．．．）の間隔で互いに離間した第３の磁気抵抗素子及び第４の磁気抵抗素子と、を有する、ことを特徴とする。
【００１３】
好適には、不連続部分は、溝、穿孔、又は原点信号生成部に接合された別部材によって形成される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、接続される回路の構成を簡単にし、加工が容易で加工時間を短縮することができ、高速回転が可能であり、磁気検出器に接続される回路に互換性を持たせることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明による磁気検出器の第１の実施の形態を示す図である。
【図２】本発明による磁気検出器の第１の実施の形態の位置検出を説明するための図である。
【図３】本発明による磁気検出器の第１の実施の形態の回転体の原点信号生成部の検出を説明するための図である。
【図４】本発明による磁気検出器の第１の実施の形態の第１の変形例の回転体の原点信号生成部の検出を説明するための図である。
【図５】本発明による磁気検出器の第１の実施の形態の第２の変形例の回転体の原点信号生成部の検出を説明するための図である。
【図６】本発明による磁気検出器の第１の実施の形態の第３の変形例の回転体の原点信号生成部の検出を説明するための図である。
【図７】本発明による磁気検出器の第２の実施の形態を示す図である。
【図８】本発明による磁気検出器の第３の実施の形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明による磁気検出器を、図面を参照しながら説明する。図面中、同一構成要素には同一符号を付す。また、図面中の一部の構成要素については、明瞭のために寸法通りに表していない。
図１は、本発明による磁気検出器の第１の実施の形態を示す図である。図１において、磁気検出器１は、鉄等の磁性材料で構成された可動体としての円環形上の回転体１０と、磁気を利用して回転体１０の位置を検出する検出体２０と、を備える。
【００１７】
回転体１０は、モータの出力軸、モータによって駆動される回転軸等の図示しない回転部材に取り付けられ、位置信号生成部１１と、位置信号生成部１１と一体である原点信号生成部１２と、を有する。位置信号生成部１１は、回転体１０の位置としての回転角度を表す位置信号を生成するために、予め決定されたピッチλで予め決定された方向としての回転体１０の周方向に連続する複数の凹凸部分１１ａが設けられる。原点信号生成部１２は、回転体１０の基準となる位置を決定する原点信号を生成するために、ピッチλで回転体１０の周方向に連続する複数の凹凸部分１２ａの一部を不連続にする不連続部分１２ｂを有する。本実施の形態では、不連続部分１２ｂは溝によって形成され、不連続部分１２ｂの回転体１０の周方向の長さｄはλである。
【００１８】
検出体２０は、回転体１０と、図１に示さない磁石との間に配置され、通過する磁束密度に応じて抵抗が変化する磁気抵抗素子２１，２２，２３，２４を有する。磁気抵抗素子２１及び磁気抵抗素子２２は、位置信号に対応する磁界の変化を検出するために、回転体１０の周方向にピッチλの１／２（２ｎ−１）倍（ｎ＝１，２，３，．．．）の間隔Ｄ１で互いに離間される。本実施の形態では、Ｄ１はλ／２（ｎ＝１）である。磁気抵抗素子２３及び磁気抵抗素子２４は、原点信号に対応する磁界の変化を検出するために、回転体１０の周方向にピッチλのｍ倍（ｍ＝１，２，３，．．．）の間隔Ｄ２で互いに離間される。本実施の形態では、Ｄ２はλ（ｍ＝１）である。
【００１９】
ここで、長さｄは、間隔Ｄ２より大きい、間隔Ｄ２より小さい又は間隔Ｄ２と同一であり、正常な原点信号が得られる範囲内で狭く又は広くすることができる。また、不連続部分１２ｂの深さは、正常な原点信号が得られる範囲内で浅く又は深くすることができ、連続的に変化しても段階的に変化してもよい。不連続部分１２ｂの底面をＶ字形状又はＵ字形状にすることによって、不連続部分１２ｂが浅くても正常な原点信号を得やすくなる。さらに、長さｄを２λ以上にすることによって、長さｄがλである場合に要求される加工精度より低い加工精度かつ短時間で不連続部分１２ｂを加工することができる。特に、凹凸部分の凹の個所を基準に適切な工具で加工することによって、治具などを使用せずに高精度かつ短時間で不連続部分１２ｂを加工することができる。
【００２０】
磁気抵抗素子２１，２２は直列に接続され、磁気抵抗素子２１，２２に電圧Ｖｃｃが印加され、磁気抵抗素子２１，２２の間の電圧に対応する位置信号が、磁気検出器１に接続された図示しない回路に出力される。磁気抵抗素子２３，２４は直列に接続され、磁気抵抗素子２３，２４に電圧Ｖｃｃが印加され、磁気抵抗素子２３，２４の間の電圧に対応する原点信号が、磁気検出器１に接続された図示しない回路に出力される。
【００２１】
ここで、磁気検出器１の位置検出信号の生成について説明する。図２は、本発明による磁気検出器の第１の実施の形態の位置検出を説明するための図である。回転体１０が反時計回りである矢印ａ方向に回転している間に磁気抵抗素子２１及び磁気抵抗素子２２が凹凸部分１１ａの凹部及び凸部にそれぞれ対向する場合（図２Ａ）、磁気抵抗素子２２には、磁石３０からの磁束が多く通過するので、磁気抵抗素子２２の抵抗値が最大になり、磁気抵抗素子２１を通過する磁束は少ないので、磁気抵抗素子２１の抵抗値が最小になる。したがって、磁気抵抗素子２１と磁気抵抗素子２２との間の電圧である出力電圧は、最大となる。
【００２２】
回転体１０が反時計回りである矢印ａ方向に回転している間に磁気抵抗素子２１及び磁気抵抗素子２２の中間位置が凹凸部分１１ａの凸部の中心部に一致する場合（図２Ｂ）、磁気抵抗素子２１及び磁気抵抗素子２２には均等に磁石３０からの磁束が通過するので、磁気抵抗素子２１の抵抗値は、磁気抵抗素子２２の抵抗値と同一になる。したがって、磁気抵抗素子２１と磁気抵抗素子２２との間の電圧である出力電圧は、Ｖｃｃ／２となる。
【００２３】
回転体１０が反時計回りである矢印ａ方向に回転している間に磁気抵抗素子２１及び磁気抵抗素子２２が凹凸部分１１ａの凸部及び凹部にそれぞれ対向する場合（図２Ｃ）、磁気抵抗素子２１には、磁石３０からの磁束が多く通過するので、磁気抵抗素子２１の抵抗値が最大になり、磁気抵抗素子２２を通過する磁束は少ないので、磁気抵抗素子２２の抵抗値が最小になる。したがって、磁気抵抗素子２１と磁気抵抗素子２２との間の電圧である出力電圧は、最小となる。
【００２４】
このように、出力電圧は、回転体１０の動きに伴った正弦波状の出力信号となる。磁気検出器１０に接続される回路は、この出力信号を処理することによって、回転体１０の回転位置、すなわち、回転体１０が取り付けられた図示しない回転部材の回転角度を検出する。
【００２５】
次に、磁気検出器１の原点検出信号の生成について説明する。図３は、本発明による磁気検出器の第１の実施の形態の回転体の原点信号生成部の検出を説明するための図である。回転体１０が反時計回りである矢印ａ方向に回転している間に磁気抵抗素子２３が凹凸部分１２ａの凸部に対向するとともに磁気抵抗素子２４が凹凸部分１２ａの一つ隣の凸部に対向する場合（図３Ａ）、磁気抵抗素子２３及び磁気抵抗素子２４には均等に磁石３０からの磁束が通過するので、磁気抵抗素子２３の抵抗値は、磁気抵抗素子２４の抵抗値と同一になる。したがって、磁気抵抗素子２３と磁気抵抗素子２４との間の電圧である出力電圧は、Ｖｃｃ／２となる。
【００２６】
回転体１０が反時計回りである矢印ａ方向に回転している間に磁気抵抗素子２３が凹凸部分１２ａの凸部と凹部との間の面に対向するとともに磁気抵抗素子２４が凹凸部分１２ａの一つ隣の凸部と凹部との間の面に対向する場合（図３Ｂ）、磁気抵抗素子２３及び磁気抵抗素子２４には均等に磁石３０からの磁束が通過するので、磁気抵抗素子２３の抵抗値は、磁気抵抗素子２４の抵抗値と同一になる。したがって、磁気抵抗素子２３と磁気抵抗素子２４との間の電圧である出力電圧は、Ｖｃｃ／２となる。
【００２７】
回転体１０が反時計回りである矢印ａ方向に回転している間に磁気抵抗素子２３が凹凸部分１２ａの凹部に対向するとともに磁気抵抗素子２４が一つ隣の凹部に対向する場合（図３Ｃ）、磁気抵抗素子２３及び磁気抵抗素子２４には均等に磁石３０からの磁束が通過するので、磁気抵抗素子２３の抵抗値は、磁気抵抗素子２４の抵抗値と同一になる。したがって、磁気抵抗素子２３と磁気抵抗素子２４との間の電圧である出力電圧は、Ｖｃｃ／２となる。
【００２８】
このように、磁気抵抗素子２３及び磁気抵抗素子２４が凹凸部分１２ａに対向する状態では磁気抵抗素子２３及び磁気抵抗素子２４には均等に磁石３０からの磁束が通過するので、磁気抵抗素子２３と磁気抵抗素子２４との間の電圧である出力電圧は、Ｖｃｃ／２から変化しない。
【００２９】
回転体１０が反時計回りである矢印ａ方向に回転している間に磁気抵抗素子２３が凹凸部分１２ａの凸部に対向するとともに磁気抵抗素子２４が不連続部分１２ｂに対向する場合（図３Ｄ）、磁気抵抗素子２３には、磁石３０からの磁束が多く通過するので、磁気抵抗素子２３の抵抗値が最大になり、磁気抵抗素子２４を通過する磁束は少ないので、磁気抵抗素子２４の抵抗値が最小になる。したがって、磁気抵抗素子２３と磁気抵抗素子２４との間の電圧である出力電圧は、最小となる。
【００３０】
回転体１０が反時計回りである矢印ａ方向に回転している間に磁気抵抗素子２３及び磁気抵抗素子２４が不連続部分１２ｂに対向する場合（図３Ｅ）、磁気抵抗素子２３及び磁気抵抗素子２４には均等に磁石３０からの磁束が通過するので、磁気抵抗素子２３の抵抗値は、磁気抵抗素子２４の抵抗値と同一になる。したがって、磁気抵抗素子２３と磁気抵抗素子２４との間の電圧である出力電圧は、Ｖｃｃ／２となる。
【００３１】
回転体１０が反時計回りである矢印ａ方向に回転している間に磁気抵抗素子２３が不連続部分１２ｂに対向するとともに磁気抵抗素子２４が凹凸部分１２ａの凸部に対向する場合（図３Ｆ）、磁気抵抗素子２４には、磁石３０からの磁束が多く通過するので、磁気抵抗素子２４の抵抗値が最大になり、磁気抵抗素子２３を通過する磁束は少ないので、磁気抵抗素子２３の抵抗値が最小になる。したがって、磁気抵抗素子２３と磁気抵抗素子２４との間の電圧である出力電圧は、最大となる。
【００３２】
このように、磁気抵抗素子２３及び磁気抵抗素子２４が不連続部分１２ｂに対向するときの出力電圧は、回転体１０の動きに伴った正弦波状の出力信号となる。磁気検出器１０に接続される回路は、この出力信号を処理することによって、回転体１０の基準となる位置、すなわち、回転体１０が取り付けられた図示しない回転部材の基準となる位置を決定する。
【００３３】
図４は、本発明による磁気検出器の第１の実施の形態の第１の変形例の回転体の原点信号生成部の検出を説明するための図である。図４では、距離ｄが２λであるとともに間隔Ｄ２がλである場合に磁気抵抗素子２３と磁気抵抗素子２４のうちの少なくとも一方が不連続部分１２ｂに対向するときの出力電圧について説明する。
【００３４】
回転体１０が反時計回りである矢印ａ方向に回転している間に磁気抵抗素子２３が凹凸部分１２ａの凸部に対向するとともに磁気抵抗素子２４が不連続部分１２ｂに対向する場合（図４Ａ）、磁気抵抗素子２３には、磁石３０からの磁束が多く通過するので、磁気抵抗素子２３の抵抗値が最大になり、磁気抵抗素子２４を通過する磁束は少ないので、磁気抵抗素子２４の抵抗値が最小になる。したがって、磁気抵抗素子２３と磁気抵抗素子２４との間の電圧である出力電圧は、最小となる。
【００３５】
回転体１０が反時計回りである矢印ａ方向に回転している間に磁気抵抗素子２３及び磁気抵抗素子２４が不連続部分１２ｂに対向する場合（図４Ｂ）、磁気抵抗素子２３及び磁気抵抗素子２４には均等に磁石３０からの磁束が通過するので、磁気抵抗素子２３の抵抗値は、磁気抵抗素子２４の抵抗値と同一になる。したがって、磁気抵抗素子２３と磁気抵抗素子２４との間の電圧である出力電圧は、Ｖｃｃ／２となる。
【００３６】
回転体１０が反時計回りである矢印ａ方向に回転している間に磁気抵抗素子２３が不連続部分１２ｂに対向するとともに磁気抵抗素子２４が凹凸部分１２ａの凸部に対向する場合（図４Ｃ）、磁気抵抗素子２４には、磁石３０からの磁束が多く通過するので、磁気抵抗素子２４の抵抗値が最大になり、磁気抵抗素子２３を通過する磁束は少ないので、磁気抵抗素子２３の抵抗値が最小になる。したがって、磁気抵抗素子２３と磁気抵抗素子２４との間の電圧である出力電圧は、最大となる。
【００３７】
図５は、本発明による磁気検出器の第１の実施の形態の第２の変形例の原点信号生成部の検出を説明するための図である。図５では、距離ｄがλであるとともに間隔Ｄ２が２λである場合の出力電圧について説明する。回転体１０が反時計回りである矢印ａ方向に回転している間に磁気抵抗素子２３が凹凸部分１２ａの凸部に対向するとともに磁気抵抗素子２４が二つ隣の凸部に対向する場合（図５Ａ）、磁気抵抗素子２３及び磁気抵抗素子２４には均等に磁石３０からの磁束が通過するので、磁気抵抗素子２３の抵抗値は、磁気抵抗素子２４の抵抗値と同一になる。したがって、磁気抵抗素子２３と磁気抵抗素子２４との間の電圧である出力電圧は、Ｖｃｃ／２となる。
【００３８】
回転体１０が反時計回りである矢印ａ方向に回転している間に磁気抵抗素子２３が凹凸部分１２ａの凸部に対向するとともに磁気抵抗素子２４が不連続部分１２ｂに対向する場合（図５Ｂ）、磁気抵抗素子２３には、磁石３０からの磁束が多く通過するので、磁気抵抗素子２３の抵抗値が最大になり、磁気抵抗素子２４を通過する磁束は少ないので、磁気抵抗素子２４の抵抗値が最小になる。したがって、磁気抵抗素子２３と磁気抵抗素子２４との間の電圧である出力電圧は、最小となる。
【００３９】
回転体１０が反時計回りである矢印ａ方向に回転している間に磁気抵抗素子２３が凹凸部分１２ａの（不連続部分１２ｂに隣接する一方の）凸部に対向するとともに磁気抵抗素子２４が凹凸部分１２ａの（不連続部分１２ｂに隣接する他方の）凸部に対向する場合（図５Ｃ）、磁気抵抗素子２３及び磁気抵抗素子２４には均等に磁石３０からの磁束が通過するので、磁気抵抗素子２３の抵抗値は、磁気抵抗素子２４の抵抗値と同一になる。したがって、磁気抵抗素子２３と磁気抵抗素子２４との間の電圧である出力電圧は、Ｖｃｃ／２となる。
【００４０】
回転体１０が反時計回りである矢印ａ方向に回転している間に磁気抵抗素子２３が不連続部分１２ｂに対向するとともに磁気抵抗素子２４が凹凸部分１２ａの凸部に対向する場合（図５Ｄ）、磁気抵抗素子２４には、磁石３０からの磁束が多く通過するので、磁気抵抗素子２４の抵抗値が最大になり、磁気抵抗素子２３を通過する磁束は少ないので、磁気抵抗素子２３の抵抗値が最小になる。したがって、磁気抵抗素子２３と磁気抵抗素子２４との間の電圧である出力電圧は、最大となる。
【００４１】
回転体１０が反時計回りである矢印ａ方向に回転している間に磁気抵抗素子２３が凹凸部分１２ａの（不連続部分１２ｂに隣接する）凸部に対向するとともに磁気抵抗素子２４が凹凸部分１２ａの凸部に対向する場合（図５Ｅ）、磁気抵抗素子２３及び磁気抵抗素子２４には均等に磁石３０からの磁束が通過するので、磁気抵抗素子２３の抵抗値は、磁気抵抗素子２４の抵抗値と同一になる。したがって、磁気抵抗素子２３と磁気抵抗素子２４との間の電圧である出力電圧は、Ｖｃｃ／２となる。
【００４２】
図６は、本発明による磁気検出器の第１の実施の形態の第３の変形例の原点検出を説明するための図である。図６では、距離ｄ及び間隔Ｄ２がいずれも２λである場合の出力電圧について説明する。回転体１０が反時計回りである矢印ａ方向に回転している間に磁気抵抗素子２３が凹凸部分１２ａの凸部に対向するとともに磁気抵抗素子２４が二つ隣の凸部に対向する場合（図６Ａ）、磁気抵抗素子２３及び磁気抵抗素子２４には均等に磁石３０からの磁束が通過するので、磁気抵抗素子２３の抵抗値は、磁気抵抗素子２４の抵抗値と同一になる。したがって、磁気抵抗素子２３と磁気抵抗素子２４との間の電圧である出力電圧は、Ｖｃｃ／２となる。
【００４３】
回転体１０が反時計回りである矢印ａ方向に回転している間に磁気抵抗素子２３が凹凸部分１２ａの凸部と凹部との間の面に対向するとともに磁気抵抗素子２４が二つ隣の凸部と凹部との間の面に対向する場合（図６Ｂ）、磁気抵抗素子２３及び磁気抵抗素子２４には均等に磁石３０からの磁束が通過するので、磁気抵抗素子２３の抵抗値は、磁気抵抗素子２４の抵抗値と同一になる。したがって、磁気抵抗素子２３と磁気抵抗素子２４との間の電圧である出力電圧は、Ｖｃｃ／２となる。
【００４４】
回転体１０が反時計回りである矢印ａ方向に回転している間に磁気抵抗素子２３が凹凸部分１２ａの凹部に対向するとともに磁気抵抗素子２４が二つ隣の凹部に対向する場合（図６Ｃ）、磁気抵抗素子２３及び磁気抵抗素子２４には均等に磁石３０からの磁束が通過するので、磁気抵抗素子２３の抵抗値は、磁気抵抗素子２４の抵抗値と同一になる。したがって、磁気抵抗素子２３と磁気抵抗素子２４との間の電圧である出力電圧は、Ｖｃｃ／２となる。
【００４５】
このように、磁気抵抗素子２３及び磁気抵抗素子２４が凹凸部分１２ａに対向する状態では磁気抵抗素子２３及び磁気抵抗素子２４には均等に磁石３０からの磁束が通過するので、磁気抵抗素子２３と磁気抵抗素子２４との間の電圧である出力電圧は、Ｖｃｃ／２から変化しない。
【００４６】
回転体１０が反時計回りである矢印ａ方向に回転している間に磁気抵抗素子２３が凹凸部分１２ａの凸部に対向するとともに磁気抵抗素子２４が不連続部分１２ｂに対向する場合（図６Ｄ）、磁気抵抗素子２３には、磁石３０からの磁束が多く通過するので、磁気抵抗素子２３の抵抗値が最大になり、磁気抵抗素子２４を通過する磁束は少ないので、磁気抵抗素子２４の抵抗値が最小になる。したがって、磁気抵抗素子２３と磁気抵抗素子２４との間の電圧である出力電圧は、最小となる。
【００４７】
回転体１０が反時計回りである矢印ａ方向に回転している間に磁気抵抗素子２３が凹凸部分１２ａの凹部に対向するとともに磁気抵抗素子２４が不連続部分１２ｂに対向する場合（図６Ｅ）、磁気抵抗素子２３を通過する磁石３０からの磁束が減少するので、磁気抵抗素子２３の抵抗値が減少する。したがって、磁気抵抗素子２３と磁気抵抗素子２４との間の電圧である出力電圧は、最小より大きく、かつ、Ｖｃｃ／２より小さい値となる。
【００４８】
回転体１０が反時計回りである矢印ａ方向に回転している間に磁気抵抗素子２３が凹凸部分１２ａの（不連続部１２ｂに隣接する）凸部に対向するとともに磁気抵抗素子２４が不連続部分１２ｂに対向する場合（図６Ｆ）、磁気抵抗素子２３には、磁石３０からの磁束が多く通過するので、磁気抵抗素子２３の抵抗値が最大になり、磁気抵抗素子２４を通過する磁束は少ないので、磁気抵抗素子２４の抵抗値が最小になる。したがって、磁気抵抗素子２３と磁気抵抗素子２４との間の電圧である出力電圧は、最小となる。
【００４９】
回転体１０が反時計回りである矢印ａ方向に回転している間に磁気抵抗素子２３及び磁気抵抗素子２４が不連続部分１２ｂに対向する場合（図６Ｇ）、磁気抵抗素子２３及び磁気抵抗素子２４には均等に磁石３０からの磁束が通過するので、磁気抵抗素子２３の抵抗値は、磁気抵抗素子２４の抵抗値と同一になる。したがって、磁気抵抗素子２３と磁気抵抗素子２４との間の電圧である出力電圧は、Ｖｃｃ／２となる。
【００５０】
回転体１０が反時計回りである矢印ａ方向に回転している間に磁気抵抗素子２３及び磁気抵抗素子２４の両方が不連続部分１２ｂに対向している状態から凹凸部分１２ａに対向している状態に遷移すると、出力電圧は、Ｖｃｃ／２から最大まで上昇した後にＶｃｃ／２より大きく、かつ、最大より小さい値まで減少し、その後、Ｖｃｃ／２より大きく、かつ、最大より小さい値から最大まで上昇した後にＶｃｃ／２まで減少する。
【００５１】
このように、磁気抵抗素子２３及び磁気抵抗素子２４が不連続部分１２ｂに対向するときの出力電圧は、回転体１０の動きに伴った正弦波に近い波形の出力信号となる。磁気検出器１０に接続される回路は、この出力信号を処理することによって、回転体１０の基準となる位置、すなわち、回転体１０が取り付けられた図示しない回転部材の基準となる位置を決定する。
【００５２】
本実施の形態によれば、磁気抵抗素子２３及び磁気抵抗素子２４が原点位置信号を直接生成することができるので、磁気検出器１に接続される回路は、原点位置信号を発生するための減算器又は除算器を必要としない。したがって、磁気検出器１に接続される回路の構成を簡単にすることができる。
【００５３】
また、不連続部分１２ｂの幅ｄをλ以上にすることができるので、幅がλの溝を形成する場合に比べて加工が容易になる。さらに、不連続部分１２ｂを形成する際に凹凸部分１２ａの大部分を除去する必要がないので、一つの凹部を残して凹凸部分１２ａを除去する場合に比べて加工時間を短縮することができる。
【００５４】
図７は、本発明による磁気検出器の第２の実施の形態を示す図である。図７において、磁気検出器１’の回転体１０’の原点信号生成部１２’には、穿孔によって形成された不連続部分１２ｃが設けられる。本実施の形態では、不連続部分１２ｃの回転体１０’の周方向の長さｄ’は３λであり、間隔Ｄ２は３λである。この場合、磁気抵抗素子２３及び磁気抵抗素子２４が不連続部分１２ｃに対向するときの出力電圧は、図４に示すような回転体１０の動きに伴った正弦波に近い波形の出力信号となる。
【００５５】
図８は、本発明による磁気検出器の第３の実施の形態を示す図である。図８において、磁気検出器１”の回転体１０”の原点信号生成部１２ｄには、原点信号生成部１２ｄに接合された別部材によって形成された不連続部分１２ｄが設けられる。本実施の形態では、不連続部分１２ｃの回転体１０’の周方向の長さｄ”はλであり、間隔Ｄ２はλである。この場合、磁気抵抗素子２３及び磁気抵抗素子２４が不連続部分１２ｄに対向するときの出力電圧は、図３に示すような回転体１０の動きに伴った正弦波状の出力信号となる。
【００５６】
本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、幾多の変更及び変形が可能である。例えば、本発明を、直線形状の可動体を有する直線位置検出器に適用することもできる。また、不連続部分の形状を、溝、穿孔、又は前記原点信号生成部に接合された別部材以外によって形成することもできる。さらに、ｍ，ｎを１以上の整数にすることができる。
【符号の説明】
【００５７】
１，１’，１”    磁気検出器
１０，１０’，１０”    回転体
１１    位置信号生成部
１１ａ，１２ａ    凹凸部分
１２，１２’，１２”    原点信号生成部
１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ    不連続部分
２０    検出体
２１，２２，２３，２４    磁気抵抗素子
３０    磁石
【図１】
2015045572.tif 000003
【図２】
2015045572.tif 000004
【図３】
2015045572.tif 000005
【図４】
2015045572.tif 000006
【図５】
2015045572.tif 000007
【図６】
2015045572.tif 000008
【図７】
2015045572.tif 000009
【図８】
2015045572.tif 000010