CN107873085A - 磁传感器装置 - Google Patents

Abstract

本发明的磁传感器装置具有棒状的磁体(9)；软磁性载体(7a)，该软磁性载体(7a)沿着磁体(9)的长边方向与磁体(9)平行地配置，在与面向磁体(9)的面相反侧的面上设置有磁阻效应元件(4)，且该软磁性载体(7a)在长边方向上沿着磁体(9)的全长而延伸；以及引导件(14)，该引导件(14)具有介于磁体(9)与软磁性载体(7a)之间的底部、以及随着在磁体(9)的面向软磁性载体(7a)的面上沿着长边方向相接的侧面从所述底部立起设置的侧壁部，该引导件(14)的底部及侧壁部由与磁体(9)相接且在长边方向上延伸的非磁性体来形成。利用与软磁性载体(7a)之间的磁吸引力，使磁体(9)夹着引导件(14)被吸附并保持于软磁性载体(7a)。

Description

磁传感器装置

技术领域

本发明涉及对形成于纸币等纸片状介质上的微小磁性图案进行检测的磁传感器装置。

背景技术

在专利文献1中揭示了具有磁体及磁阻效应元件的磁传感器装置，该磁体的磁极配置于在传输路径上被传输的被检测物的一个面且该磁体用于生成与所述被检测物相交的交叉磁场，该磁阻效应元件设置于该磁体与所述被检测物之间且具有输出端子，并输出因在所述交叉磁场内被传输的所述被检测物的磁分量所引起的所述交叉磁场的传输方向分量的变化以作为电阻值的变化，作为生成交叉磁场的磁回路的结构，专利文献1还记载了将被检测物夹在中间而将磁体相对配置的结构、以及在被检测物的一个面配置磁体而在另一个面将磁性体相对配置的结构。

在专利文献2中记载了具有如下特征的磁传感器，该磁传感器具有：基板；磁阻元件，该磁阻元件具有在该基板上具有一定间隔且相互平行地配置的一对磁敏部；导体层，该导体层配置于和一对所述磁敏部分别具有相等距离的位置；以及电阻，该电阻与所述导体层以串联方式电连接。

在专利文献3中记载了如下结构：即，利用配置成矩阵状的多个短磁体，得到磁通密度在矩阵的排列方向上均匀的长磁回路。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2012-255770号公报

专利文献2：日本专利特开平08-201493号公报

专利文献3：国际公开2013/114993号

发明内容

发明所要解决的技术问题

在专利文献1及专利文献2所记载的磁传感器装置中，传感器输出会受到由磁体和磁性体构成的磁场生成部的磁通密度的影响。因此，为了得到长磁回路装置，必须具有磁通密度在长边方向上均匀的长磁场生成部。

专利文献3示出了如下结构：作为为了得到磁通密度在长边方向上均匀的长磁场生成部的结构，在连续的铁类金属性磁轭之间将多个磁体紧密地排列成一列并固定。然而，存在如下问题：即，在将线膨胀系数较小的磁体固定于线膨胀系数大于磁体的铁类金属制磁轭的情况下，在周围温度发生变化时，因线膨胀系数的不同会导致磁场生成部发生弯曲或者发生破损。

在磁场生成部发生弯曲时，磁场生成部会干扰磁传感器装置的传输被检测物的面，产生被检测物被磁传感器装置绊住等传输方面的阻碍。另外，还存在如下问题：即，在磁传感器装置的读取宽度方向(长边方向)上，由于被检测物与磁场生成部之间的间隔上产生差异，因此，在读取宽度方向上检测灵敏度出现偏差，无法得到稳定的检测输出。

在磁场生成部发生破损的情况下，由于磁场生成部的磁通密度在磁传感器装置的长边方向上变得不均匀，因此，传感器的响应在磁传感器装置的长边方向上变得不固定。

本发明正是为了解决上述问题而完成的，其目的在于得到一种长磁传感器装置，在磁体与固定磁体的构件的线膨胀系数不同的情况下，即使温度发生变化，磁体也不会发生弯曲或发生破损。

解决技术问题的技术方案

本发明所涉及的磁传感器装置具有；棒状的磁体；载体，该载体沿着磁体的长边方向与磁体平行地配置，在与面向磁体的面相反侧的面上设置有磁阻效应元件，且该载体由在长边方向上沿着磁体的全场延伸的磁性体来形成；以及引导件，该引导件具有介于磁体与载体之间的底部、以及沿着在长边方向上与磁体的面向所述载体的面相接的侧面从所述底部立起设置的侧壁部，该引导件的底部及侧壁部由与磁体相接且在长边方向上延伸的非磁性体来形成。利用与载体之间的磁吸引力，使磁体夹着引导件被吸附并保持于载体。

发明效果

根据本发明，通过使用引导件和由磁力产生的吸引力，将磁体固定于磁传感器装置的长边方向以外的方向上，且设置为在长边方向上能够滑动，因此，由于不会发生因磁体和磁轭的线膨胀系数的不同而造成的弯曲或破损，因此，得到一种在周围温度发生变化的情况下，也能够稳定地检测出具有磁分量的被检测物的长形磁传感器装置。

附图说明

图1是本发明实施方式1所涉及的磁传感器装置的与主扫描方向垂直的剖面图。

图2A是从传输路径一侧观察实施方式1所涉及的磁传感器装置的立体图。

图2B是从底面侧观察实施方式1所涉及的磁传感器装置的立体图。

图3A是实施方式1所涉及的磁传感器装置中的载体的立体图。

图3B是实施方式1所涉及的载体的剖面图。

图4A是从传输路径一侧观察实施方式1所涉及的磁传感器装置的壳体的立体图。

图4B是从底面侧观察实施方式1所涉及的磁传感器装置的壳体的立体图。

图5A是组装有实施方式1所涉及的磁传感器装置中的传感器基板、载体、磁阻元件及信号放大器IC后的状态的立体图。

图5B是实施方式1所涉及的检测部的剖面图。

图6A是实施方式1所涉及的磁传感器装置中的磁场生成部的立体图。

图6B是实施方式1所涉及的磁场生成部的剖面图。

图7是将实施方式1所涉及的磁传感器装置的传感器部与磁场生成部相接合后的剖面图。

图8是将实施方式1所涉及的磁传感器装置的传感器部与磁场生成部组装于壳体后的状态的剖面图。

图9是图8的状态下安装散热构件后的状态的剖面图。

图10是图9的状态下安装罩体后的状态的剖面图。

图11是本发明实施方式2所涉及的磁传感器装置的与主扫描方向垂直的剖面图。

图12A是从传输路径一侧观察本发明的实施方式3所涉及的磁传感器装置的引导件的立体图。

图12B是从底面侧观察实施方式3所涉及的磁传感器装置的引导件的立体图。

图12C是实施方式3所涉及的磁传感器装置的引导件的侧视图。

图13A是将磁体与磁轭嵌入实施方式3所涉及的引导件后的状态的立体图。

图13B是将磁体与磁轭嵌入实施方式3所涉及的引导件后的状态的侧视图。

图14是本发明实施方式4所涉及的磁传感器装置的与主扫描方向垂直的剖面图。

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的实施方式进行说明。另外，在图中，同一标号表示相同或相当的部分。

实施方式1

图1是本发明实施方式1所涉及的磁传感器装置的与主扫描方向垂直的剖面图。图2A是从传输路径一侧观察实施方式1所涉及的磁传感器装置的立体图。图2B是从底面侧观察实施方式1所涉及的磁传感器装置的立体图。在图中，为了便于理解，被记为X、Y、Z的三轴表示固定的直角坐标系。

X轴表示磁传感器装置的读取宽度方向(主扫描方向)。主扫描方向是磁传感器装置的长边方向。Y轴表示检测对象物相对于磁传感器装置的传输方向(副扫描方向)。副扫描方向是磁传感器装置的短边方向。Z轴表示磁传感器装置的高度方向。

另外，在本发明的所有实施方式中，检测对象物的传输是指磁传感器装置与检测对象物的相对运动，除了固定有磁传感器装置并传输检测对象物的情况以外，也包括检测对象物不动而使磁传感器装置本身向着与传输方向相反的方向运动的情况。

在图1中，磁传感器装置在与纸币等检测对象物20的传输方向21(Y方向)及主扫描方向(X方向)正交的Z方向上，按照从检测对象物20的传输路径到Z轴负方向的顺序，具有磁阻效应元件4、载体7、引导件14、棒状的磁体9以及磁轭10。棒状的磁体9是剖面为长方形的四棱柱。磁体9配置成长边方向与主扫描方向平行。载体7配置成沿着磁体9的长边方向与磁体9平行，且由在长边方向(主扫描方向)上沿着磁体9的全长延伸的磁性体来形成。磁阻效应元件4设置于载体7的与磁体9相对的面的相反侧的面。

引导件14的底部存在于磁体9与载体7之间，具有侧壁部，该侧壁部沿着在长边方向上与磁体9的与载体7相对的面相接的侧面从底部立起设置。引导件14的底部及侧壁部与磁体9相接，且由在磁体9的长边方向上延伸的非磁性体来形成。

磁轭10与磁体9的与传输部7相反侧的面紧密相接触。在实施方式1中，磁传感器装置具有与引导件14的与传输部7相反侧的最外表面紧密相接触的散热构件11。散热构件11也与磁轭10紧密相接触。另外，磁传感器装置具有罩体1、壳体2、传感器基板3及信号处理基板13。

罩体1是在磁传感器装置中构成检查对象物的传输面1b的构件。如图2A所示，罩体1在磁传感器装置的传输路径一侧在X方向上延伸，构成为将壳体2在Z方向的面的磁阻效应元件4的设置侧覆盖的形状。壳体2由筐体构成，具有用于收纳并保持磁传感器装置的各个构件的开口、用于定位的孔以及安装面。

传感器基板3存在于罩体1与载体7之间，具有在Z方向上层叠了非导通部3a和配设了配线图案的导通部3b而成的结构。利用双面胶带或粘接剂等，将导通部3b与载体7固定，将非导通部3a与罩体1固定。传感器基板3例如由玻璃环氧树脂、双马来酰亚胺三嗪树脂(BT树脂)等的树脂基板来形成。

图3A是实施方式1所涉及的磁传感器装置中的载体的立体图。图3B是实施方式1所涉及的载体的剖面图。载体7由软磁性载体7a和非磁性载体7b组成，构成为在Y方向上将软磁性载体7a和非磁性载体7b接合而成的一体结构。载体7嵌入壳体2的开口2b，且利用粘接剂等进行固定。磁体9配置于载体7的与传感器基板3相接的面的相反侧的面。软磁性载体7a例如由不锈钢来形成，非磁性载体7b例如由黄铜来形成。

如图1所示，磁阻效应元件4利用粘接剂等固定于软磁性载体7a在Z正方向(传输路径一侧)的面上，且经由导线6与传感器基板3的导通部3b电连接。信号放大器IC5利用粘接剂等固定于非磁性载体7b的Z正方向(传输路径一侧)的面。信号放大器IC5经由导线6与传感器基板3的导通部3b电连接，且与磁阻效应元件4电连接。导线6例如是金线导线、铝线导线等金属导线。

如图1所示，罩体1是在磁传感器装置上构成检测对象的传输面1b的构件，通过弯曲铝等非磁性的金属制薄板来制作，从而使其不对磁场产生影响。由于罩体1具有成为传输引导件的锥形体1a，因此，在传输时检测对象物20沿着锥形体1a移动，能够防止检测对象物20在传输方向(Y方向)以外的方向上移动。

当在磁传感器装置上传输检测对象物20时，罩体1具有保护磁传感器装置不会受到因撞击或摩擦等而造成的冲击或磨损的作用。另外，由于信号放大器IC5对光产生反应而导致产生噪声，因此，罩体1还具有遮光的作用，从而使得外部的光不会照射到信号放大器IC5。由于罩体1存在于检测对象物20与磁阻效应元件4之间，因此，罩体1的材料优选为非磁性材料，从而不会对磁传感器装置的磁感应性能造成影响。

在实施方式1中，以通过弯曲金属制的薄板来制作罩体1为例进行了说明，但是只要是满足上述作用的构件，并不限定材料及制造方法。罩体1也可以由例如具有遮光性的树脂来成型而成。

如图1所示，壳体2是用于将其他构件收纳于内部的构件。图4A是从传输路径一侧观察实施方式1所涉及的磁传感器装置的壳体的立体图。图4B是从底面侧观察实施方式1所涉及的磁传感器装置的壳体的立体图。壳体2由黑色的树脂来成型，形成有阶梯部2a、开口2b、开口2c、罩体支持部2d、开口2e、基板安装面2f以及基板安装孔2g。将传感器基板3、磁阻效应元件4、信号放大器IC5及导线6一体化后得到的载体7被罩体1和阶梯部2a夹住，并被支撑于Z方向。开口2b对将传感器基板3、磁阻效应元件4、信号放大器IC5及导线6一体化后得到的载体7在X方向及Y方向上进行定位。开口2c对一体化后得到的磁体9和磁轭10在X方向及Y方向上进行定位。罩体支持部2d是相对于检测对象物20的传输方向21倾斜的外表面。罩体1的该倾斜的面沿着罩体支持部2d相接，并被固定于壳体2。开口2e构成在将散热构件11安装于磁轭10时对散热构件11在X方向及Y方向上进行定位的面。利用贯通形成于信号处理基板13的安装孔13a的螺钉等紧固构件8，将信号处理基板13定位于基板安装孔2g，并安装于基板安装面2f。

由于信号放大器IC5对光产生反应而导致产生噪声，因此，壳体2还具有遮光的作用，从而使得外部的光不会照射到信号放大器IC5。在实施方式1中说明了通过对黑色的树脂进行成形来制成壳体2，但是只要满足上述作用，则不限定材料及制造方法。

如图1所示，传感器基板3由非导通部3a、导通部3b及导通部3c构成。非导通部3a设置有使得罩体1不与磁阻效应元件4、信号放大器IC5及导线6相接触的空间。导通部3b设置有传递磁阻效应元件4和信号放大器IC5的电信号的布线。导通部3c与电缆15电连接，将电信号传递至信号处理基板13。

图5A是组装有实施方式1所涉及的磁传感器装置中的传感器基板、载体、磁阻元件及信号放大器IC后的状态的立体图。传感器基板3、载体7、磁阻效应元件4及信号放大器IC5构成检测部。图5B是实施方式1所涉及的检测部的剖面图。传感器基板3安装于载体7在Z正方向的面上，且传感器基板3通过与载体7相接从而定位于Z方向。在传感器基板3形成有定位孔3d，在载体7形成有定位孔7c，通过将定位孔3d及定位孔7c对准并插入针脚等来进行固定，从而决定XY方向上的位置。定位孔3d和定位孔7c分别至少形成有两处。

磁阻效应元件4利用粘接剂等固定在与软磁性载体7a的安装有传感器基板3的面相同的面上，通过与软磁性载体7a相接，确定Z方向上的位置。磁阻效应元件4配置于传感器3的磁阻效应元件用开口3e的内侧。用直线连接传感器基板3的定位孔3d的两端的2个中心，且通过与该假想线段平行地排列并固定磁阻效应元件4，由此确定磁阻效应元件4在Y方向的位置。另外，通过使上述假想线段的中心与所配置的磁阻效应元件4在X方向上的中心相同，由此确定磁阻效应元件4在X方向上的位置。此时，若对磁传感器装置的检测部分的位置有所要求，则可以使其分别在X方向和Y方向上分别平行地偏移。

磁阻效应元件4检测出因在传输方向21的方向上传输纸币等包含磁性分量的检测对象物20而引起的磁场的传输方向分量的变化。由于磁场的传输方向分量的变化导致磁阻效应元件4的电阻值发生变化，由此使磁阻效应元件4所输出的信号发生变化。信号放大器IC5对磁阻效应元件4所输出的信号进行放大。导线6使磁阻效应元件4和信号放大器IC5与传感器基板3的导通部3b电连接。

如图1及图5B所示，信号放大器IC5利用粘接剂等固定在与非磁性载体7b的安装有传感器基板3的面相同的面上，通过使其与载体7b相接，来确定Z方向上的位置。通过将放大器IC5固定成使得其在XY方向上中心位于与信号放大器IC用开口3f在XY方向上的中心分别重叠的位置，由此确定XY方向的位置。

如图1、图3A及图3B所示，载体7由软磁性载体7a及非磁性载体7b来构成。通过使载体7在Z方向上的一个面与壳体2的阶梯部2a相接触，由此确定载体7在Z方向上的位置，通过使载体7在X方向及Y方向的面与开口2b相接触，由此确定载体7在X方向及Y方向上各自的位置。载体7具有在Z方向上支持传感器基板3的作用，软磁性载体7a具有在Z方向上调整磁体9所产生的磁场的方向的作用。

图6A是实施方式1所涉及的磁传感器装置中的磁场生成部的立体图。图6B是实施方式1所涉及的磁场生成部的剖面图。磁场生成部由磁体9、磁轭10以及引导件14构成。引导件14的与Y-Z平面平行的截面为U字形的形状且在X方向上延伸，该引导件14的一个面与载体7在Z负方向的面相接。从与载体7相接的面的副扫描方向的两端起，引导件14的与XZ平面平行的面在Z方向上立起设置，成为磁体9嵌入截面为U字形的内侧的结构。引导件14利用粘接剂等固定于载体7。引导件14虽然由铝等非磁性的金属或树脂来形成，但是为了提高后述的散热性，优选非磁性的金属。引导件14例如利用金属的挤压加工来成型。

利用因磁力而要接近软磁性载体7a的吸附力，使得磁体9保持为与位于磁体9与载体7之间的引导体14相接触的状态。磁体9例如使用钕烧结磁体。

磁轭10是由于磁体9的磁力而被吸附于磁体9的与载体7相反侧的Z方向的面且具有的软磁性的金属板。磁轭10的Y方向上存在引导件14的侧壁部，抑制磁轭10在Y方向上移动。磁轭10由不锈钢或铁等软磁性体来形成。

图1的散热构件11是用于使磁传感器装置内部的热量传播至外部的构件，且与引导件14的与载体7相反侧的最外面、以及磁轭10的与磁体9相接的面的相反侧的面紧密接触。散热构件11优选由铝等非磁性金属来形成。散热构件11嵌入壳体2的开口2c，且利用粘接剂等进行安装。信号处理基板13经由电缆15与传感器基板3电连接，在壳体2的与罩体1相接的面的相反侧，被安装于散热构件11的外侧。

如图1及图6B所示，引导件14的与YZ平面平行的截面形成为U字形。将磁体9和磁轭10嵌入引导件14的截面为U字形的内侧，限制磁体9和磁轭10在Y方向上的移动。相比于磁轭10，磁体9配置于靠近载体7的位置。磁体9和磁轭10在X方向及Y方向上的尺寸等于引导件14的内侧在X方向及Y方向上的尺寸。磁轭10被保持为因磁体9的磁力而被吸附并与磁体9相接触的状态。而且，作为利用磁力来保持磁轭10的辅助，也可以使用粘接剂等。

形成为一体的引导件14、磁体9及磁轭10构成磁场生成部。磁场生成部被配置成其长边方向与磁阻效应元件4的排列方向平行。磁体9具有产生磁场并对检测对象物20提供磁力的作用，磁轭10具有强化磁体9所产生的磁场的作用。引导件14优选非磁性材料，从而不会对磁场产生影响。

磁场生成部通过使引导件14的载体粘接面14a与载体7的固定有磁阻效应元件4的面的相对面接触，由此确定Z方向上的位置。通过使引导件14在X方向上的中心与磁阻效应元件4在X方向上的中心位于相同位置，从而确定磁场生成部的X方向，通过使引导件14在Y方向上的中心与磁阻效应元件4在Y方向上的中心位于相同位置，从而确定磁场生成部的Y方向。此时，利用粘接剂等将引导件14固定于载体7。

若引导件14在Y方向上的位置发生变化，则嵌入引导件14内侧的磁体9在Y方向上的位置也会发生变化，提供给磁阻效应元件4和检测对象物20的磁力发生变化。因此，可以一边观察磁传感器装置的性能，一边对引导件14在Y方向上的位置进行微调。

引导件14固定于载体7。磁体9通过磁力以夹着引导件14并向软磁性载体7a靠近的吸引力来得到保持。因此，由于磁体9以吸附的方式被保持于引导件14，因此，该磁体9能够在X方向上滑动。作为以磁力来保持磁体9的位置的辅助，可以在固定引导件14与磁体9时兼用硅类粘接剂等具有弹性的固定构件。

在本发明的实施方式1中，以对金属进行挤压加工而成型的引导件14来作为示例，但是只要是满足上述作用的构件，则无需限定材料及制造方法。

如图1所示，散热构件11利用粘接剂等固定于引导件14的与载体7相反侧的最外面及磁轭10的与磁体9相反侧的面上，由此确定Z方向上的位置。通过使散热构件11在X方向上的面及在Y方向上的面分别与壳体2的开口2e相接触，由此确定X方向上的位置及Y方向上的位置。散热构件11主要具有使磁阻效应元件4和信号放大器IC5所产生的热量传导至磁传感器装置的外部，从而防止磁传感器装置本身变为高温的作用。

如图1所示，通过使信号处理基板13在Z方向上的一个面与壳体2的基板安装面2f相接触，从而确定信号处理基板13在Z方向上的位置。另外，在壳体2的基板安装孔2g与信号处理基板13的安装孔13a的轴相重叠的状态下，利用紧固构件8固定信号处理基板13，从而确定X方向上的位置及Y方向上的位置。此处，只要紧固部件8是螺钉或铆接等能够将信号处理基板13固定于壳体2的单元即可，紧固方法没有限定。

下面，对实施方式1所涉及的磁传感器装置的制造方法进行说明。该制造方法的基本工序包括载体组装工序、传感器基板组装工序、磁场生成部组装工序、以及最终组装工序。这些工序之中，必须在传感器基板组装工序之前进行载体组装工序，且在其他工序之后进行最终组装工序。

载体组装工序如图3A及图3B所示，是将软磁性载体7a固定于非磁性载体7b的开口7d的工序。固定方法有利用树脂粘接剂的粘接，以及利用铆接的接合等。此时，在软磁性载体7a与非磁性载体7b的厚度存在差异的情况下，以Z方向上的一个面作为基准，将其固定为与基准面没有阶差。

实施方式1所涉及的磁传感器装置中，虽然具有起到在Z方向上调整磁体9所产生的磁场的方向的作用的软磁性载体7a，但是根据磁传感器装置所要求的灵敏度的不同，有时也无需在Z方向上调整磁场的方向。在此情况下，无需软磁性载体7a，没有开口7d的非磁性载体7b成为载体7。在此情况下，不需要载体组装工序。

传感器基板组装工序是如下工序：使传感器基板3粘接于载体7，将磁阻效应元件4和信号放大器IC5排列于载体7，并与传感器基板3相连接。在载体7和传感器基板3的接合面涂敷粘接剂，如上所述，将定位孔3d及定位孔7c对准并插入针脚等来进行定位，从而将传感器基板3固定于载体7。如图5A所示，在载体7上，以与连接至少2个定位孔7c之中的位于两端的定位孔7c的线段平行地排列的方式，分别粘接磁阻效应元件4和信号放大器IC5。利用导线6使磁阻效应元件4和信号放大器IC5分别与传感器基板3的导通部3b电连接。

当在载体7上安装传感器基板3、磁阻效应元件4及信号放大器IC5时，安装面与以没有阶差的方式固定上述软磁性载体7a和非磁性载体7b的面为相同的面。

在将磁阻效应元件4安装于软磁性载体7a时，磁阻效应元件4不会从传感器基板3的磁阻效应元件用开口3e向外侧(基板侧)突出。信号放大器IC5也同样，在将信号放大器IC5安装于非磁性载体7b时，信号放大器IC5不会从传感器基板3的信号放大器IC用开口3f向外侧(基板侧)突出。

如图6A及图6B所示，磁场生成部组装工序是将引导件14、磁体9及磁轭10形成为一体的工序。磁体9不仅限于1个，也可以在主扫描方向上排列多个磁体9并形成为一体。

磁体9和磁轭10嵌入截面为U字形的引导件14的凹部。此时，配置成由引导件14和磁轭10来包围磁体9在Y方向上及Z方向上的4个面。磁轭10由磁体9的磁力来保持，也可以利用粘接剂等来辅助由磁力实现的保持，从而使磁轭10的位置不会偏移。将磁体9和磁轭10保持于引导件14的凹部不需要力，因此，可以利用粘接剂等临时固定磁体9和引导件14，从而使其在之后的组装工序中不会分开。在此情况下，临时固定构件优选是硅类粘接剂等具有弹性的固定材料。

将磁体9插入引导件14的凹部，通过使其与在凹部的底面及立起设置于底面传输方向上的两端部的一对侧壁的面相接触，从而确定Z方向及Y方向上的位置。磁体9及引导件14在长边方向上，通过使引导件14和磁体9在长边方向上的两端部的一个面对齐，由此确定位置。

通过将磁轭10安装于磁体9在Z方向上未与引导件14相接触的面上，从而确定磁轭10在Z方向上的位置，且通过使磁轭10在X方向和Y方向上各自的两端部的一个面与磁体9对齐，由此确定位置。

最终组装工序是如下工序：即，将磁场生成部与固定有传感器基板3的载体7相结合，且收纳并固定于壳体2，将散热构件11固定于磁场生成部，将罩体1及信号处理基板13固定于壳体2。

图7是将实施方式1所涉及的磁传感器装置的传感器部与磁场生成部接合后的剖面图。使构成磁场生成部的引导件14的载体粘接面14a与载体7的粘接有传感器基板3的面的相反侧的面相接触。使引导件14沿着软磁性载体7a，从而使得引导件14与软磁性载体7a在X方向上的中心相重合。此时，因嵌入引导件14的磁体9的位置的不同会导致磁传感器装置的性能发生变化，因此，可以另外采用调整磁体9的固定位置的工具。

通过使引导件14与载体7相接触，由此嵌入引导件14的磁体9因磁力而靠近软磁性载体7a的吸引力发挥作用，因此，以使磁体9在Z方向上的位置吸附并保持于嵌入引导件14的状态。此时，有时也会利用粘接剂等来临时固定引导件14和磁体9。在此情况下，临时固定构件优选是硅类粘接剂等具有弹性的固定材料。

图8是将实施方式1所涉及的磁传感器装置的传感器部与磁场生成部组装于壳体后的状态的剖面图。在将传感器部和磁场生成部相接合的状态下，使载体7的粘接有传感器基板3的面的相反侧的面与壳体2的阶梯部2a，使载体7在X方向上的面及在Y方向上的面分别与壳体2的开口2b在X方向上的面及在Y方向上的面相接触，将载体7嵌入开口2b。此时，磁体9被嵌入壳体2的开口2c。

图9是图8的状态下安装散热构件后的状态的剖面图。在引导件14的与载体7相反侧的最外面、以及磁轭10的与磁体9相接的面的相反侧的面上，粘接有散热构件11。通过将散热构件11嵌入壳体2的开口2e，由此确定X方向及Y方向上的位置。

图10是图9的状态下安装罩体后的状态的剖面图。将罩体1的传输面1b的相反侧的面粘接于传感器基板3的与载体7相反侧的面。此时，将罩体1安装成使罩体1覆盖壳体2在Z方向上的一侧。此时，通过使罩体1在X方向上的中心与壳体2在X方向上的中心相重合，由此确定X方向上的位置。

如图1及图4B所示，使壳体2的基板安装面2f与信号处理基板13在Z方向上的一个面相接触，且使信号处理基板13与壳体2上所设置的至少2个以上的安装孔13a及基板安装孔2g的中心轴分别重合，由此确定X方向上及Y方向上的位置，并利用紧固构件8来固定。此时，利用电缆15使信号处理基板13与传感器基板3电连接。

如上所述，完成了最终组装工序，完成了图1至图2B所示的磁传感器装置。在实施方式1中，引导件14具有分别沿着磁体9在Y方向上的两端的2个侧面的2个侧壁部。若能够利用壳体2的开口2c的侧面来限制磁体9在Y方向的正方向或负方向中的任一个方向上的移动，则可仅在其相反侧具有侧壁部。如实施方式1那样，在引导件14具有分别沿着磁体9在Y方向上的两端的2个侧面的2个侧壁部的情况下，由于能够使开口2c在Y方向上具有余量，因此易于调整磁体9相对于磁阻效应元件4在Y方向上的位置。虽然磁体9为柱状，但是其截面不限于长方形或者正方形。例如其截面也可以是梯形或者平行四边形等。例如在磁体9的截面是平行四边形等那样关于ZX平面为非对称的情况下，磁场在ZX平面内也为非对称。

接着，说明在磁传感器装置的温度发生变化时磁体9的情况。

若磁体9的温度随着磁传感器装置的温度变化而发生变化，则与温度的变化量和磁体9的尺寸成正比地在X方向、Y方向及Z方向上分别发生伸缩。磁体9在Y方向、Z方向上的大小小于在X方向上的长度，其尺寸不会随着温度变化而大幅度变化。然而，磁体9在X方向上的长度会与磁传感器装置的读取宽度成正比地变大。为了得到长形磁传感器装置，必须使磁体9在X方向上的长度变长，导致磁传感器装置的温度变化时磁体9在X方向上的伸缩量也会成正比地变大。

在因温度变化使磁体9在X方向上发生伸缩时，由于因磁体9的磁力而靠近软磁性载体7a的吸引力、以及磁体9与引导件14的接触，使得Y方向上和Z方向上的位置不会发生变化。因此，磁体9仅在X方向上会沿着引导件14发生伸缩。

此时，虽然可以利用粘接剂等将磁体9粘接于引导件14和磁轭10，但是需要利用硅类等柔软粘接剂，从而不会妨碍磁体9与引导件14在X方向上相对的伸缩。

为了防止磁体9的位置发生偏移，利用环氧类等较硬的树脂，将磁体9紧固地固定于由不锈钢制的磁轭10或由不锈钢和黄铜组成的载体7。此处，假定载体7由不锈钢的软磁性载体7a和黄铜的非磁性载体7b构成。一般的不锈钢的线膨胀系数为9～18[10^-6/K]，一般的黄铜的线膨胀系数为18～23[10^-6/K]。

在实施方式1中，在对磁体9使用钕烧结磁体的情况下，假定磁体9在Z方向上被磁化，一般的钕烧结磁体的线膨胀系数在与磁化方向垂直的方向(X方向及Y方向)上为-2.3[10^-6/K]，在与磁化方向平行的方向(Z方向)上为6.8[10^-6/K]。在紧固地固定磁体9的状态下若温度发生变化，则由于不锈钢及黄铜的线膨胀系数和钕烧结磁体的线膨胀系数相互相反，所以对于磁轭10或载体7与磁体9的线膨胀具有较大差异的粘接面，会施加与面平行的力。利用与该面平行的力，磁体9会发生弯曲，或会发生破损。

在实施方式1所涉及的磁传感器装置中，将保持磁体9的引导件14固定于载体7。磁体9通过磁力以夹着引导件14并向软磁性传输体7a靠近的吸引力来得到保持。由于磁体9利用磁力被吸附并保持于引导件14，所以磁体9能相对于引导件14在X方向上滑动。即使周围温度发生变化时载体7与磁体9的伸缩量不同，磁体9页不会被引导件14限制而会相对于引导件14发生伸缩，因此，不会对磁体9产生应力。其结果是，磁体9不会发生弯曲，也不会发生破损。

另外，在实施方式1中，利用粘接剂等将铝制的引导件14固定于载体7。一般的铝的线膨胀系数为23[10^-6/K]，因此，因与载体7的材料的组合的不同，与固定磁体9时同样地，会发生弯曲或破损。然而，由于铝对于磁回路不会产生影响，所以能够变更截面形状，而与磁场传感器装置的性能无关。因此，通过变更引导件14的截面形状来提高刚性，能够对抗因线膨胀系数之差而产生的力。

接着，说明磁传感器装置所产生的热传导至外部的路径。

磁传感器装置内部主要的发热源是磁阻效应元件4和信号放大器IC5。在实施方式1中，作为引导件14的材料使用铝，由此能够将磁阻效应元件4和信号放大器IC5所产生的热量高效地传导至散热构件11。

磁阻效应元件4和信号放大器IC5所产生的热量传导至与磁阻效应元件4及信号放大器IC5接触的载体7。与载体7接触的构件是传感器基板3、壳体2以及引导件14。其中，传感器基板3的非导通部3a由玻璃环氧树脂来制成，由于不包含导通用的金属，所以热传导率较低(一般的玻璃环氧树脂的热传导率：0.4[W/m﹒K])，热量难以传递。另外，壳体2的材料也是树脂，所以热传导率较低(一般的聚碳酸酯的热传导率：0.24[W/m﹒K])，热量难以传递。因此，传导至载体7的大部分热量被传导至引导件14(一般的铝的热传导率：236[W/m.K])。

引导件14与载体7、磁体9、磁轭10以及散热构件11相接。从载体7传导至引导件14的热量被传导至磁体9、磁轭10以及散热构件11。由于磁体9只与引导件14及磁轭10相接触，所以从引导件14传导至磁体9的热量被传导至磁轭10。由于磁轭10只与引导件14、磁体9及散热构件11相接触，所以从引导件14及磁体9传导至磁轭10的热量被传导至散热构件11。由于引导件14与散热构件11直接相接，所以热量直接从引导件14传导至散热构件11。散热构件11的热量通过开口2e内部的对流及辐射被传导至信号处理基板13，经由信号处理基板13的布线图案、尤其是接地和电源的布线图案及通孔而传导至外界气体。

在不使用引导件14而使磁体9与载体7直接相接的情况下，热量从载体7传导至磁体9，从磁体9传导至磁轭10，从磁轭10传导至散热构件11，再释放到外界气体。

在对引导件14的材料使用铝的情况下，由于铝比磁体9(在实施方式1中为钕烧结磁体，一般的钕烧结磁体的热传导率：6.5[W/m﹒K])的热传导率要高，因此，具有引导件14的实施方式1的结构与没有引导件14的结构相比，能够有更多的热量被传导至散热构件11，能够提高对外部的散热量。

若向外部的散热量增加，则能够抑制磁传感器装置的温度上升，因此，能够抑制磁体9的退磁作用，能够得到灵敏度不会下降的稳定的输出。

实施方式2.

图11是本发明实施方式2所涉及的磁传感器装置的与主扫描方向垂直的剖面图。在实施方式2中，作为壳体2的材料，使用热传导率较高的、例如镁等金属，来代替热传导率较低的树脂。一般的镁的热传导率为156[W/m﹒K].

通过将构成磁传感器装置的元器件之中体积最大的壳体2变更为热传导率较高的材料，由此能够使磁阻效应元件4或信号放大器IC5等所产生的热量在磁传感器装置整体上扩散。通过使热量在磁传感器装置整体上扩散，由此增加了有助于散热的面积，因此，能够提高散热量。由于主要使磁传感器装置的内部所产生的热量在壳体2中传导并从壳体2的外表面传导至外部，因此，无需在壳体2的内部设置散热构件11。

如图11所示，在实施方式2的磁传感器装置中，没有散热构件11，开口2c和开口2e并不导通。其它结构与实施方式1相同。引导件14的与载体7相反侧的面、以及磁轭10的与磁体相反侧的面与形成于壳体2的开口2c的底面相接。传导至引导件14的热量在开口2c的底面被传导至壳体2，从壳体2的外表面传导至外界气体。

通过对壳体2使用热传导率较高的材料，由此磁阻效应元件4及信号放大器IC5所产生的热量被传导至载体7，从载体7被传导至壳体2，从壳体2被传导至外界气体。不经由引导件14、磁体9、磁轭10而将热量传导至外界气体，由此能够减少从热源到外界气体之间的热阻，提高散热效率。

另外，在实施方式2中，若能够利用壳体2的开口2c的侧面来限制磁体9在Y方向的正方向或负方向中的任一个方向上的移动，则可仅在其相反侧具有引导件14的侧壁部。

实施方式3.

图12A是从传输路径一侧观察本发明实施方式3所涉及的磁传感器装置的引导件的立体图。图12B是从底面侧观察实施方式3所涉及的磁传感器装置的引导件的立体图。图12C是实施方式3所涉及的磁传感器装置的引导件的侧视图。实施方式3的磁传感器装置与实施方式2相比，引导件的形状不同。其它结构与实施方式2相同。

图13A是将磁体与磁轭嵌入实施方式3所涉及的引导件后的状态的立体图。图13B是将磁体与磁轭嵌入实施方式3所涉及的引导件后的状态的侧视图。实施方式3中的引导件14在截面为U字形的内侧的面上具有与磁体9相接触的突起14b。通过减小磁体9与引导件14的接触面积，从而能够减少磁场生成部组装工序中磁体9与引导件14之间的摩擦阻力，易于进行组装。

在实施方式3中，利用金属模从与磁体9相接的面的背面起一直挤压到板厚的中间的扎花(Emboss)加工对引导件14的突起14b进行成型，因此，突起14b的背面会凹陷。

在引导件14中，在突起14b的位置的底部形成有开口部14c。这是因为，在利用金属板材弯折来制成引导件14时，突起14b成为妨碍而无法配置金属板材弯折工具，导致无法对突起14b在Z正方向上的部分进行直角弯曲加工。若不进行直角弯曲加工，则在将磁体9嵌入引导件14时，由于磁体9的角部会干扰引导件14，所以磁体9在倾斜的状态下被固定。若磁体9发生倾斜，则施加于磁阻效应元件4的磁场会发生变化，因此，磁传感器装置的性能会变差。

在金属板材弯曲加工中，在弯曲部的内侧的角上会产生微小的弯曲半径的倒角。作为对策，预先在金属板材上形成退刀槽(relief groove).采用这种方法来进行金属薄板加工，由此能够在引导件14的直角弯曲部分配置退刀槽14d。由于具有退刀槽14d，磁体9的角部与引导件14不会在不需要的部分相接触，磁传感器装置的性能变得稳定。

另外，在实施方式3中，若能够利用壳体2的开口2c的侧面来限制磁体9在Y方向的正方向或负方向中的任一个方向上的移动，则可仅在其相反侧具有引导件14的侧壁部。

实施方式4.

图14是本发明实施方式4所涉及的磁传感器装置的与主扫描方向垂直的剖面图。在实施方式4中，以树脂作为材料来制成引导件14e，使侧壁部的高度到磁体9的中间位置。为了限制磁轭10在Y方向上的移动，设置覆盖磁体9的侧面和磁轭10的磁轭保持部14f。其它结构与实施方式3相同。

在本发明的磁传感器装置中，将载体7和引导件14固定。因此，在温度发生变化时，由于载体7与引导件14的线膨胀之差，导致发生弯曲。

在实施方式4中，通过将树脂作为引导件14e的材料，使引导件14的刚性降低。由此，即使因温度变化而在载体7和引导件14上产生线膨胀之差，由于引导件14追踪载体7，因此，能够减少弯曲。

另外，通过降低引导件14的刚性，会产生难以完全抑制磁轭10在Y方向上的移动的可能性。因此，使引导件14的磁壁部的高度为磁体9的高度的中间位置，通过减小Z方向上的高度，能够抑制引导件14的侧壁部在Y方向上打开。为了限制磁轭10在Y方向上的移动，设置覆盖磁体9的侧面和磁轭10的磁轭保持部14f。

磁轭保持部14f只要限制磁轭10相对于磁体9在Y方向上的移动即可，因此，无需粘接并固定于磁体9及磁轭10。因此，无需考虑因磁体9及磁轭10与磁轭保持部14f之间的线膨胀系数之差而发生弯曲的情况，对于磁轭保持部14f的材料没有特别限定。

在实施方式4中，由于引导件14e的材料为树脂且热传导率较小，因此，如实施方式1或实施方式2那样，即使设置散热构件11也无法期待散热构件11的散热。因此，在实施方式4中，与实施方式3相同，对壳体2的材料使用热传导度较大的金属。

另外，在实施方式4中，若能够利用壳体2的开口2c的侧面来限制磁体9在Y方向的正方向或负方向中的任一个方向上的移动，则可仅在其相反侧具有引导件14e的侧壁部。在此情况下，磁轭保持部14f覆盖磁体9的侧壁部一侧的侧面以及磁轭10。另外，在实施方式4的结构中，磁体9的截面不限于四边形，可以是具有5条以上边的多边形，也可以是截面为圆形或椭圆等外形为曲线的柱状。

本发明中，在不脱离本发明的广义精神与范围的情况下，能够提出各种实施方式以及变形。上述实施方式仅用来对本发明进行说明，而不对本发明的范围进行限定。本发明的范围由权利要求的范围来表示，而不是由实施方式来表示。在权利要求的范围内及与其同等发明意义的范围内实施的各种变形也视为在本发明的范围内。

本申请基于2015年2月2日提出的日本专利申请2015-018152号。本说明书中参考并引入了日本专利申请2015-018152号的说明书、权利要求书、所有附图。

标号说明

1罩体，1a锥形体，1b传输面，2壳体，2a阶梯部，2b开口，2c开口，2d罩体支持部，2e开口，2f基板安装面，2g基板安装孔，3传感器基板，3a非导通部，3b导通部，3c导通部，3d定位孔，3e磁阻效应元件用开口，3f信号放大器IC用开口，4磁阻效应元件，5信号放大器IC，6导线，7载体，7a软磁性载体，7b非磁性载体，7c定位孔，7d开口，8紧固构件，9磁体，10磁轭，11散热构件，13信号处理基板，13a安装孔，14引导件，14a载体粘接面，14b突起(凹陷)，14c开口部，14d退刀槽，14e引导件，14f磁轭保持部，15电缆，20检测对象物(被检测物)，21传输方向。

Claims (7)

1.一种磁传感器装置，其特征在于，具有：

棒状的磁体；

载体，该载体沿着所述磁体的长边方向与所述磁体平行地配置，在与面向所述磁体的面相反侧的面上设置有磁阻效应元件，且该载体由在所述长边方向上沿着所述磁体的全长延伸的磁性体来形成；以及

引导件，该引导件具有介于所述磁体与所述载体之间的底部、以及沿着在所述长边方向上与所述磁体的面向所述载体的面相接的侧面从所述底部立起设置的侧壁部，该引导件的所述底部及所述侧壁部由与所述磁体相接且在所述长边方向上延伸的非磁性体来形成，

利用与所述载体之间的磁吸引力，使所述磁体夹着所述引导件被吸附并保持于所述载体。

2.如权利要求1所述的磁传感器装置，其特征在于，

所述侧壁部具有从所述底部的与所述长边方向垂直的短边方向上的一个端部立起设置的第一侧壁、以及从所述底部的所述短边方向上的另一个端部立起设置的第二侧壁，

所述磁体与所述第一侧壁及所述第二侧壁相接，且夹着所述底部被吸附并保持于所述载体。

3.如权利要求1或2所述的磁传感器装置，其特征在于，

所述磁体以在所述长边方向上能够相对于所述引导件滑动的方式与所述引导件紧密接触。

4.如权利要求1至3中任一项所述的磁传感器装置，其特征在于，

所述引导件是金属。

5.如权利要求1至4中任一项所述的磁传感器装置，其特征在于，

在所述磁体的与所述载体相反侧具有与所述磁体紧密接触的磁轭。

6.如权利要求1至5中任一项所述的磁传感器装置，其特征在于，

具有与所述引导件的与所述载体相反侧的最外面紧密接触的散热构件。

7.如权利要求5所述的磁传感器装置，其特征在于，

所述罩体的从所述侧壁部的所述底部起的高度为沿着所述长边方向与所述磁体的面向所述载体的面相接的侧面的中间的高度，

具有覆盖所述磁体的所述侧面及所述磁轭的磁轭保持部。