磁编码器装置制造方法及图纸

提供一种即使磁传感器装置与磁尺的间隙尺寸变化、也能够得到高的检测精度的磁编码器装置（１００），在该磁编码器装置（１００）中，磁传感器装置（１０）以饱和灵敏度区域以上的磁场强度检测磁尺（９）表面的旋转磁场，并检测磁尺（９）的移动位置。在磁传感器装置（１０）中，＋ａ相磁阻图形２５（＋ａ）、－ａ相磁阻图形２５（－ａ）、＋ｂ相磁阻图形２５（＋ｂ）、以及－ｂ相磁阻图形２５（－ｂ），呈格子状配置在１块刚性基板１０的同一面上，＋ａ相磁阻图形２５（＋ａ）与－ａ相磁阻图形２５（－ａ）形成于对角的位置，＋ｂ相磁阻图形２５（＋ｂ）与－ｂ相磁阻图形２５（－ｂ）形成于对角的位置。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及磁传感器装置、使用该磁传感器装置的磁编码器装置、以及磁尺的制 造方法。
技术介绍
磁编码器装置例如如图21所示，包括在传感器面具备磁阻元件的磁传感器装置 1001、以及对于磁传感器装置1001对置移动的具备永磁体的磁尺1009，在该磁尺1009中， 形成沿与磁传感器装置1001的相对移动方向N极和S极交替排列的轨道。另外，在磁传感 器装置1001 —侧，在2块刚性基板中的一个刚性基板IOlOa上，形成A相磁阻图形的+a相 磁阻图形1025 (+a)、以及B相磁阻图形的+b相磁阻图形1025 (+b)，另外，在另一个刚性基 板IOlOb上，形成A相磁阻图形的-a相磁阻图形1025 (-a)、以及B相磁阻图形的_b相磁阻 图形1025 (_b)，使这2块刚性基板IOlOa与IOlOb对置。这里，A相磁阻图形与B相磁阻图 形以90°的相位差进行磁尺1009的移动检测。对此，由于+a相磁阻图形1025 (+a)与-a 相磁阻图形1025 (_a)以180°的相位差进行磁尺1009的移动检测，因此根据它们的差动输 出，能够进行磁尺1009的移动检测。另外，由于+b相磁阻图形1025 (+b)与-b相磁阻图形 1025 (-b)以180°的相位差进行磁尺1009的移动检测，因此根据它们的差动输出，能够进 行磁尺1009的移动检测(例如，参照专利文献1、2)。专利文献1 特开2005-249774号公报专利文献2 特开平6-207834号公报
技术实现思路
但是如图21所示，若使2块刚性基板IOlOa与IOlOb对置而构成磁传感器装置 1001，则由于2块刚性基板IOlOa与IOlOb各自形成的磁阻图形的灵敏度相差的原因，因此 在间隙尺寸变动时，偏置将变动，具有内插精度降低的问题。另外，磁编码器装置一般具有利用一定方向的磁场的强弱来进行位置检测的类 型、以及以饱和灵敏度区域(一般是指例如电阻值变化量k与磁场强度H能够近似用 “k oc H2”的式子表示的区域以外的区域)以上的磁场强度来检测旋转磁场(磁场向量的旋 转)的方向的类型，在这些检测方法中，检测旋转磁场的方向时的原理是，对由强磁性金属 构成的磁阻图形通电的状态下，在施加电阻值饱和的磁场强度时，利用磁场和电流方向的 夹角θ与磁阻图形的电阻值R之间用下式表示的关系。R = R0-kXsin2 θRtl 无磁场中的电阻值k:电阻值变化量(饱和灵敏度区域以上时为常数)S卩，由于若角度θ变化，则电 阻值R变化，因此能够检测出磁尺1009与磁传感器装置1001的对置移动速度和移动方向。 另外，在检测磁场强弱的方式中，若以改善S/N比为目的，而使磁尺1009与磁传感器装置 1001的间隙尺寸变窄，则波形失真增大。与此相反，在检测旋转磁场的方式中，即随着磁尺 1009与磁传感器装置1001的对置移动，在检测磁场向量的旋转角的方式中，即使磁尺1009 与磁传感器装置1001的间隙尺寸变窄，也能够稳定得到正弦波分量。但是，在检测旋转磁场的方式中，虽能够求得大的磁场强度，但如图21所示，在使 2块刚性基板IOlOa与IOlOb对置的结构中，由于刚性基板IOlOb介于磁阻图形与磁尺1009 之间，因此存在不能使磁阻图形与磁尺1009的间隙尺寸变窄的问题。另外，在检测旋转磁场的方式中，与检测磁场的强弱的方式相同，对于磁尺 1009(永磁体)，即使以磁化曲线中的外部磁场的大小H、与磁通密度B之积求得的能积的最 大值(B · H)maX作为指标，来决定磁体原料，也存在不能得到足够的检测精度的问题。鉴于以上的问题，本专利技术的第1课题在于，提供一种即使磁传感器装置与磁尺的 间隙尺寸变化、也能够得到高检测精度的磁传感器装置及磁编码器装置。另外，在于提供一 种适于旋转磁场检测的磁传感器装置及磁编码器装置。本专利技术的第2课题在于，提供一种即使是采用旋转磁场检测方式时、也能够得到 高检测精度的磁编码器装置、以及适于该磁编码器装置中使用的磁尺的制造方法。为了解决上述第1课题，在本专利技术中，在具有彼此间有90°的相位差的A相磁阻 图形与B相磁阻图形的磁传感器装置中，其特征在于，前述A相磁阻图形具备以180°相位 差进行前述磁尺的移动检测的+a相磁阻图形与_a相磁阻图形，前述B相磁阻图形具备以 180°相位差进行前述磁尺的移动检测的+b相磁阻图形与_b相磁阻图形，前述+a相磁阻 图形、前述_a相磁阻图形、前述+b相磁阻图形、及前述_b相磁阻图形形成于1块基板的同 一面上，使前述+a相磁阻图形与前述相磁阻图形位于对角的位置，前述+b相磁阻图形 与前述_b相磁阻图形位于对角的位置。在本专利技术中，由于这样形成，使得+a相磁阻图形与_a相磁阻图形位于对角的位 置，+b相磁阻图形与-b相磁阻图形位于对角的位置，因此4相的磁阻图形能够在同一面内 走线，能够将构成A相的磁阻图形、及构成B相的磁阻图形的全部形成于1块基板的同一 面上。所以，任何磁阻图形都具有相同的灵敏度，因此即使传感器面与磁尺的间隙尺寸变动 时，偏置也不变动，能够得到高的内插精度。因而，即使组装时传感器面相对于磁尺倾斜，也 能够抑制对内插精度的影响。另外，由于磁阻图形容易走线，因此能够配置多个高频消除用 的图形。在本专利技术中，前述+a相磁阻图形及前述_a相磁阻图形中的一个磁阻图形、和前述 +b相磁阻图形及前述_b相磁阻图形中的一个磁阻图形，最好与形成于该一个磁阻图形的 形成区域之间的第1公共端子连接，前述+a相磁阻图形及前述相磁阻图形中的另一个 磁阻图形、和前述+b相磁阻图形及前述_b相磁阻图形中的另一个磁阻图形，最好与形成于 该另一个磁阻图形的形成区域之间的第2公共端子连接。若由这样构成，则由于在基板上 能够使不同相的磁阻图形彼此接近，因此能够提高检测精度。本专利技术的磁传感器装置，能够与具有沿着相对于该磁传感器装置的相对移动方 向、N极与S极交替排列的轨道的磁尺一起，用于构成磁编码器装置。在这种情况下，本专利技术的磁编码器装置，能够构成作为利用一定方向的磁场的强弱来进行位置检测的类型、或 者用饱和灵敏度区域以上的磁场强度来检测旋转磁场的方向的类型。另外，也可以构成作 为用饱和灵敏度区域以外的区域的磁场强度来检测旋转磁场的方向的类型。本专利技术的前述磁传感器装置，若适用于利用前述A相磁阻图形及前述B相磁阻图 形的与前述磁尺对置的各图形面所构成的传感器面与前述轨道面对面、检测在前述磁尺中 的面内方向的指向变化的旋转磁场的磁编码器装置，则是有效的。在这种情况下，前述传感 器面在前述轨道的宽度方向上，最好形成为超过前述传感器面的两端部分对置的前述轨道 的宽度方向的两端的边缘部分的大小。再有，前述磁传感器装置的前述传感器面最好与前 述轨道的宽度方向的边缘部分面对面，从而能够检测在该边缘部分中的面内方向的指向变 化的旋转磁场。本申请的申请人调查研究了磁尺表面的磁场，结果得到了新的见解，即，在 N极与S极交替排列的轨道的宽度方向的边缘部分，形成面内方向的指向变化的旋转磁场。 本专利技术是基于这样的新的见解而完成的，如果在轨道的宽度方向的边缘部分形成面内方向 的指向变化的旋转磁场，则即使让磁传感器装置的传感器面与轨道的宽度方向的边缘部分 附近面对面，也能够检测出旋转磁场本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁编码器装置，包括具备永磁体的磁尺、以及具备检测来自该磁尺的磁场的磁阻元件的磁传感器装置，在所述永磁体中，形成沿着与所述磁传感器装置的相对移动方向、Ｎ极与Ｓ极交替排列的轨道，其特征在于，所述磁传感器装置检测在所述轨道的宽度方向的边缘部分中的面内方向的指向变化的旋转磁场，所述永磁体的厚度为１ｍｍ以上。

【技术特征摘要】
JP 2006-3-6 2006-059841;JP 2006-7-21 2006-200038一种磁编码器装置，包括具备永磁体的磁尺、以及具备检测来自该磁尺的磁场的磁阻元件的磁传感器装置，在所述永磁体中，形成沿着与所述磁传感器装置的相对移动方向、N极与S极交替排列的轨道，其特征在于，所述磁传感器装置检测在所述轨道的宽度方向的边缘部分中的面内方向的指向变化的旋转磁场，所述永磁体的厚度为1mm以上。2.如权利要求1所述的磁编码器装置，其特征在于，所述永磁体的厚度为2mm以上。3.如权利要求1所述的磁编码器装置，其特征在于，所述磁传感器装置检测在所述磁阻元件的磁阻曲线中、表示相对于从无磁场中的电阻 值算起最大电阻变化率为20%以上的电阻变化的区域的磁场，并进行输出。4.如权利要求1所述的磁编码器装置，其特征在于，所述磁尺在背面侧具备衬底层，在表面侧具备保护层。5.如权利要求1所述的磁编码器装置，其特征在于，构成所述永磁体的磁体原料的用外部磁场的大小H与磁通密度B之积所求出的能积的 最大值(B · H)max为1. 2MG0e以上。6.如权利要求1所述的磁编码器装置，其特征在于，所述永磁体的所述轨道在宽度方向并列多条轨道，在所述多个轨道中，在相邻的轨道 之间，N极及S极的位置在所述相对移动方向偏移。7.如权利要求6所述的磁编码器装置，其特征在于，在所述多个轨道中，在相邻的轨道之间，N极及S极的位置在所述相对移动方向偏移1 个磁极的大小。8.如权利要求7所述的磁编码器装置，其特征在于，所述永磁体的所述轨道在宽度方向并列2列以上。9.如权利要求8所述的磁编码器装置，其特征在于，所述永磁体的所述轨道在宽度方向并列3列以上，所述磁传感器装置与所述3列以上 的轨道中的奇数列部分的轨道对置，而且，在该磁传感器装置的两端部分对置的轨道之间， 在所述相对移动方向上，N极位置一致并且S极位置一致。10.如权利要求1所述的磁编码器装置，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：野口直之，森山克也，王泷辉彦，有贺英吉，沟口敏夫，
申请(专利权)人：日本电产三协株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]