磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)檢測(cè)傳感器以及磁編碼器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)檢測(cè)傳感器以及磁編碼器，特別是涉及能夠檢測(cè)從旋轉(zhuǎn)的磁 鐵產(chǎn)生的磁場(chǎng)的角度的磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)檢測(cè)傳感器以及磁編碼器。
【背景技術(shù)】
[0002] 在下述專利文獻(xiàn)1中，公開了用于對(duì)旋轉(zhuǎn)的磁鐵的角度進(jìn)行檢測(cè)的角度檢測(cè)裝 置。圖IOA是在下述專利文獻(xiàn)1所記載的以往例的角度檢測(cè)裝置中使用的磁傳感器的俯視 圖，圖IOB是以往例的角度檢測(cè)裝置的側(cè)視圖。
[0003] 如圖IOA所示，磁傳感器120具有4個(gè)磁電阻效應(yīng)元件對(duì)122a~122d而構(gòu)成，4 個(gè)磁電阻效應(yīng)元件對(duì)122a~122d分別由固定磁性層的磁化方向朝向相同方向2個(gè)磁電阻 效應(yīng)元件構(gòu)成。磁傳感器120中，磁電阻效應(yīng)元件對(duì)122a與磁電阻效應(yīng)元件對(duì)122d連接 而形成第一電橋電路，磁電阻效應(yīng)元件對(duì)122b與磁電阻效應(yīng)元件對(duì)122c連接而形成第二 電橋電路。如圖IOA所示，將構(gòu)成電橋電路的磁電阻效應(yīng)元件對(duì)122a和磁電阻效應(yīng)元件對(duì) 122d連結(jié)的假想線、與將磁電阻效應(yīng)元件對(duì)122b和磁電阻效應(yīng)元件對(duì)122c連結(jié)的假想線 在傳感器中心125交叉，磁電阻效應(yīng)元件對(duì)122a~122d相互配置在對(duì)角線上。
[0004] 并且，如圖IOB所示，磁傳感器120相對(duì)于磁鐵115的旋轉(zhuǎn)平面（XY平面）以角度 Φ傾斜而配置。由此，從磁鐵115產(chǎn)生的磁場(chǎng)與磁傳感器120的感磁面交叉，能夠使作用于 磁電阻效應(yīng)元件對(duì)122a~122d的磁場(chǎng)的X成分的大小與y成分的大小不同。因而，磁傳 感器120的輸出接近于三角波形狀，從而使輸出的直線性提高，能夠高精度地檢測(cè)磁鐵115 的旋轉(zhuǎn)角度。
[0005] 此外，下述專利文獻(xiàn)2公開了在圓環(huán)狀的磁鐵的內(nèi)周側(cè)配置有磁傳感器的磁場(chǎng)旋 轉(zhuǎn)檢測(cè)裝置。根據(jù)專利文獻(xiàn)2所記載的磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)檢測(cè)裝置，通過使構(gòu)成2個(gè)電橋電路的多 個(gè)磁電阻效應(yīng)元件間的中心與磁鐵的中心一致地進(jìn)行配置，能夠提高檢測(cè)精度。
[0006] 專利文獻(xiàn)1 :國際公開第2010/098472號(hào)
[0007] 專利文獻(xiàn)2 :日本專利第4117175號(hào)公報(bào)
[0008] 但是，專利文獻(xiàn)1所記載的以往例的角度檢測(cè)裝置110中，將磁傳感器120相對(duì)于 磁鐵115的旋轉(zhuǎn)平面傾斜配置是困難的，適用于配置方法或空間受限的產(chǎn)品時(shí)會(huì)產(chǎn)生制約 較大的課題。
[0009] 圖11是表示以往例的角度檢測(cè)裝置的檢測(cè)角度及檢測(cè)角度誤差的曲線圖。圖11 示出了圖IOB所示的磁鐵115與磁傳感器元件120之間的角度Φ為0°的情況，即將磁傳 感器120平行地配置在磁鐵115的旋轉(zhuǎn)平面內(nèi)的情況。
[0010] 如圖11所示，理論上的檢測(cè)角度表示與磁鐵115的旋轉(zhuǎn)角相同的值而成為直線。 但是，實(shí)測(cè)的檢測(cè)角度相對(duì)于理論值產(chǎn)生誤差。另外，檢測(cè)角度誤差中，包含從磁鐵115產(chǎn) 生的磁場(chǎng)自身的角度偏差和磁傳感器120的誤差成分。
[0011] 在以往例的角度檢測(cè)裝置Iio中，在磁傳感器元件120面內(nèi)，產(chǎn)生從磁鐵115產(chǎn)生 的磁場(chǎng)的方向的偏差。如圖IOA所示，構(gòu)成2個(gè)電橋電路的磁電阻效應(yīng)元件對(duì)122a~122d 相互配置在對(duì)角線上，例如，存在作用于磁電阻效應(yīng)元件對(duì)122a及磁電阻效應(yīng)元件對(duì)122d 的磁場(chǎng)的方向、與作用于磁電阻效應(yīng)元件對(duì)122b及磁電阻效應(yīng)元件對(duì)122c的磁場(chǎng)的方向 不同的情況。在這樣的情況下，無法消除來自2個(gè)電橋電路的輸出的誤差成分，產(chǎn)生由磁場(chǎng) 方向的偏差引起的檢測(cè)角度誤差。因此，如圖11所示，產(chǎn)生如下課題：在磁鐵的旋轉(zhuǎn)角為正 的情況和為負(fù)的情況下誤差的絕對(duì)值的大小不同，旋轉(zhuǎn)角的檢測(cè)范圍整體的誤差變大。
[0012] 此外，在專利文獻(xiàn)2所記載的以往例的角度檢測(cè)裝置中，在產(chǎn)生磁傳感器的位置 偏差而與磁鐵的中心位置不一致的情況等、作用于各磁電阻效應(yīng)元件的磁場(chǎng)方向產(chǎn)生了 偏差的情況下，與圖11所示的曲線圖同樣，產(chǎn)生因磁鐵的旋轉(zhuǎn)方向的差異而誤差的大小不 同、誤差的絕對(duì)值變大的課題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013] 發(fā)明所要解決的問題
[0014] 本發(fā)明解決上述課題，目的在于提供一種能夠抑制檢測(cè)角度的誤差的磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)檢 測(cè)傳感器以及磁編碼器。
[0015] 用于解決問題的手段
[0016] 本發(fā)明是對(duì)磁鐵的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行檢測(cè)的磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)檢測(cè)傳感器，其特征在于，具有構(gòu)成 第一電橋電路的多個(gè)第一磁傳感器元件和構(gòu)成第二電橋電路的多個(gè)第二磁傳感器元件，上 述多個(gè)第一磁傳感器元件的靈敏度軸與上述多個(gè)第二磁傳感器元件的靈敏度軸朝向相互 正交的方向，上述多個(gè)第一磁傳感器元件配置在上述多個(gè)第二磁傳感器元件的內(nèi)側(cè)。
[0017] 由此，多個(gè)第一磁傳感器元件配置在多個(gè)第二磁傳感器元件的內(nèi)側(cè)。因而，即使 作用于磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)檢測(cè)傳感器的磁場(chǎng)方向產(chǎn)生了偏差，也對(duì)配置在內(nèi)側(cè)的多個(gè)第一磁傳感器 元件和配置在外側(cè)的多個(gè)第二磁傳感器元件雙方作用具有角度誤差的磁場(chǎng)。因此，由磁場(chǎng) 方向的偏差而產(chǎn)生的各磁傳感器元件的檢測(cè)角度誤差通過第一電橋電路及第二電橋電路 的各電橋電路被平均化。即，能夠防止第一電橋電路或第二電橋電路中的任意一方的角度 誤差的增大，在整體上降低角度誤差。因而，能夠抑制磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)檢測(cè)傳感器的檢測(cè)角度的誤 差。
[0018] 優(yōu)選的是，上述多個(gè)第二磁傳感器元件構(gòu)成為具有分開配置的2個(gè)磁傳感器元件 組，上述多個(gè)第一磁傳感器元件配置為被上述2個(gè)磁傳感器元件組所夾。由此，即使對(duì)夾著 第一磁傳感器元件的2個(gè)磁傳感器元件組作用了互不相同的角度的磁場(chǎng)，也由于通過第二 電橋電路使檢測(cè)角度誤差平均化而輸出，從而能夠抑制檢測(cè)角度的誤差。
[0019] 優(yōu)選的是，設(shè)在上述多個(gè)第一磁傳感器元件的中心交叉的假想軸為假想X軸和假 想Y軸時(shí)，上述假想X軸平行于上述第一磁傳感器元件的靈敏度軸，上述假想Y軸平行于上 述第二磁傳感器元件的靈敏度軸，在被上述假想X軸及上述假想Y軸劃分出的4個(gè)區(qū)域中 的各個(gè)區(qū)域，配置上述第一磁傳感器元件和上述第二磁傳感器元件。由此，在被假想X軸和 假想Y軸劃分出的4個(gè)區(qū)域中的各個(gè)區(qū)域設(shè)置有第一磁傳感器元件和第二磁傳感器元件。 因此，磁場(chǎng)方向的偏差引起的檢測(cè)角度的誤差成分被4個(gè)區(qū)域平均化，從第一電橋電路及 第二電橋電路分別輸出。此外，在4個(gè)區(qū)域中的各個(gè)區(qū)域，由于對(duì)第一磁傳感器元件和第二 磁傳感器元件在相同方向上作用磁場(chǎng)，因此在第一電橋電路的輸出與第二電橋電路的輸出 之間，誤差成分被平均化。因而，能夠可靠地減小檢測(cè)角度誤差。
[0020] 優(yōu)選的是，上述多個(gè)第一磁傳感器元件的重心與上述多個(gè)第二磁傳感器元件的重 心一致。由此，降低作用于第一磁傳感器元件的磁場(chǎng)的方向與作用于第二磁傳感器元件的 磁場(chǎng)的方向的偏差，能夠減小檢測(cè)角度誤差。
[0021] 優(yōu)選的是，上述磁鐵是環(huán)狀，上述多個(gè)第一磁傳感器元件以及上述多個(gè)第二磁傳 感器元件與上述磁鐵的外周對(duì)置而配置。由此，對(duì)于從磁鐵呈放射狀擴(kuò)展的磁場(chǎng)，能夠抑制 檢測(cè)角度的誤差，精度良好的檢測(cè)磁鐵的旋轉(zhuǎn)。此外，即使磁鐵與各傳感器元件之間的距離 變動(dòng)，也能夠抑制檢測(cè)角度誤差的產(chǎn)生。
[0022] 優(yōu)選的是，上述磁鐵是環(huán)狀，上述多個(gè)第一磁傳感器元件以及上述多個(gè)第二磁傳 感器元件與上述磁鐵的內(nèi)周對(duì)置而配置。由此，當(dāng)在磁鐵的內(nèi)方配置磁傳感器元件來檢測(cè) 磁鐵的旋轉(zhuǎn)角度時(shí)，在磁鐵的中心配置等的制約較少，能夠抑制由上述多個(gè)第一磁傳感器 元件及上述多個(gè)第二磁傳感器元件的錯(cuò)位引起的檢測(cè)角度的誤差。
[0023] 本發(fā)明的磁編碼器的特征在于，具有設(shè)置為能夠旋轉(zhuǎn)的磁鐵以及與上述磁鐵對(duì)置 而配置的磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)檢測(cè)傳感器，上述磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)檢測(cè)傳感器具有構(gòu)成第一電橋電路的多個(gè)第 一磁傳感器元件和構(gòu)成第二電橋電路的多個(gè)第二磁傳感器元件，上述多個(gè)第一磁傳感器元 件的靈敏度軸和上述多個(gè)第二磁傳感器元件的靈敏度軸朝向相互正交的方向，上述多個(gè)第 一磁傳感器元件配置在上述多個(gè)第二磁傳感器元件的內(nèi)側(cè)。
[0024] 由此，多個(gè)第一磁傳感器元件配置在多個(gè)第二磁傳感器元件的內(nèi)側(cè)。因此，即使 作用于磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)檢測(cè)傳感器的磁場(chǎng)方向產(chǎn)生了偏差，也對(duì)配置在內(nèi)側(cè)的多個(gè)第一磁傳感器 元件和配置在外側(cè)的多個(gè)第二磁傳感器元件雙方作用具有角度誤差的磁場(chǎng)。因此，由磁場(chǎng) 方向的偏差而產(chǎn)