JP2001133210A - Mon-contact type position sensor - Google Patents

Mon-contact type position sensor

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JP2001133210A
JP2001133210A JP31672899A JP31672899A JP2001133210A JP 2001133210 A JP2001133210 A JP 2001133210A JP 31672899 A JP31672899 A JP 31672899A JP 31672899 A JP31672899 A JP 31672899A JP 2001133210 A JP2001133210 A JP 2001133210A
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JP
Japan
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magnetic
yoke
gap
position sensor
generator
Prior art date
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Application number
JP31672899A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshimitsu Odajima
義光 小田島
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP31672899A priority Critical patent/JP2001133210A/en
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  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a highly accurate sensor for reducing the linear error of output from a magnetic sensitive element accompanying the rotation of a magnetic generation body and simplifying the constitution of a magnetic circuit suitable for use in an automobile, in a non-contact type position sensor for detecting a rotary displacement position and a linear displacement position. SOLUTION: The magnetic generation body 1 arranged on a rotary shaft 8 rotated in response to a rotating operation from the outside and magnetized in a vertical direction to the rotary shaft 8 is surrounded by a first yoke 2a and a second yoke 2b through an air gap 7, in a direction orthogonal to the rotary shaft 8 and housed rotatably around the inner periphery of the yoke. The magnetic sensitive element 4 is arranged in a first gap 3a opposedly formed under the first yoke 2a and the second yoke 2b parallelly formed on a first plane passing through the rotary shaft 8, and a magnetic body 5 for constituting a magnetic bypass means under a second gap 6 smaller than the first gap 3a is arranged near the first gap 3a.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、非接触で回転変位
位置、直線変位位置を検出する非接触型位置センサに関
するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a non-contact position sensor for detecting a rotational displacement position and a linear displacement position in a non-contact manner.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、例えば車載用内燃機関のスロット
ル開度センサとして用いられるロータリポジションセン
サ、或いは同機関のバルブストロークセンサとして用い
られるリニアポジションセンサ等、被検出体の回転角度
や直線移動量を検出するセンサには摺動式抵抗器が用い
られることが多かった。この摺動式抵抗器は、摺動部の
摩擦や汚損によって、その出力特性が変動したり、ノイ
ズが発生するなど、それらセンサとしての精度上、多く
の問題を抱えるものであった。
2. Description of the Related Art Conventionally, for example, a rotary position sensor used as a throttle opening sensor of a vehicle-mounted internal combustion engine, a linear position sensor used as a valve stroke sensor of the engine, and the like, determine a rotation angle and a linear movement amount of an object to be detected. Sliding resistors were often used as sensors for detection. This sliding type resistor has many problems in terms of accuracy as a sensor, such as fluctuation of output characteristics and generation of noise due to friction and fouling of a sliding portion.

【0003】そこで、現在では、例えば、第1の従来技
術である特開平8−49575号公報に記載のアクセル
ペダルの操作量検出装置のように、外部から受ける磁界
の方向に応じた検出信号を発生する磁電変換素子と、こ
の磁電変換素子を挟んで互いに対向配置された1対の円
弧状磁石を用いて、上記被検出体の回転角度を非接触に
て検出する、いわゆる非接触型位置センサが用いられる
ようになってきている。因みに、こうした非接触型位置
センサでは、センサ素子自身には摺動部が存在せず、し
たがって、摩擦や汚損によって出力特性が変動したりノ
イズが発生する等の懸念もない。
Therefore, at present, for example, a detection signal corresponding to the direction of a magnetic field received from the outside, such as an accelerator pedal operation amount detection device described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-49575, which is the first prior art, is disclosed. A so-called non-contact type position sensor for detecting the rotation angle of the object to be detected in a non-contact manner by using a generated magneto-electric conversion element and a pair of arc-shaped magnets arranged to face each other with the magneto-electric conversion element interposed therebetween. Is being used. Incidentally, in such a non-contact type position sensor, there is no sliding portion in the sensor element itself, and therefore, there is no fear that the output characteristics fluctuate or noise is generated due to friction or contamination.

【0004】その他、第2の従来技術である公表特許第
9210722号公報に記載のホール素子を有する磁気
的位置および速度センサが知られている。このセンサ
は、回転するシャフトを囲む磁石、この磁石の対向する
側に配置される固定子から構成される。固定子は取付具
によりケーシングに固定され、固定子の凹部内にホール
ゾンデと励磁巻線が向かい合って配置されている。
[0004] In addition, a magnetic position and speed sensor having a Hall element described in Japanese Patent Publication No. 9210722, which is a second prior art, is known. The sensor comprises a magnet surrounding a rotating shaft and a stator located on the opposite side of the magnet. The stator is fixed to the casing by a fixture, and a hall sonde and an exciting winding are arranged facing each other in a recess of the stator.

【0005】また、第3の従来技術である特許第516
4668号公報に記載のシャフト位置の変化に対する感
度を低減した角位置センサは、回転磁石と、この回転磁
石の回転軸と直交する面に2個の磁極片を対向して配置
し、この2個の磁極片と回転磁石間に対向配置して構成
される端部空隙にホール素子を配置し、他端部あるいは
他端部に延びる対向した磁極片の間に磁石を配置してい
る。
A third prior art, Japanese Patent No. 516, is disclosed.
The angular position sensor described in Japanese Patent No. 4668, which has reduced sensitivity to a change in shaft position, has a rotating magnet and two magnetic pole pieces opposed to each other on a surface orthogonal to the rotation axis of the rotating magnet. The Hall element is arranged in an end gap formed by opposing the magnetic pole piece and the rotating magnet, and the magnet is arranged between the other end or the opposing magnetic pole piece extending to the other end.

【0006】また、第4の従来技術である特開平9−2
43311号公報に記載の回動角検出装置は、回転磁石
の磁極方向を囲繞する3個以上の磁極片から構成されて
おり、磁石周囲に磁極片と同数の空隙を配置すると共
に、個々の磁極片から延びて構成される磁気検出空隙を
備え、この検出空隙に配置された2つのホール素子の信
号を処理している。
A fourth prior art, Japanese Patent Laid-Open Publication No. 9-2
The turning angle detection device described in Japanese Patent No. 43311 is composed of three or more magnetic pole pieces surrounding a magnetic pole direction of a rotating magnet. The same number of air gaps as the magnetic pole pieces are arranged around the magnet, and the individual magnetic poles are arranged. It has a magnetic detection gap extending from one piece, and processes signals of two Hall elements arranged in the detection gap.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た第1の従来技術の磁気回路において、センサ出力は磁
電変換素子を囲む対向した1対の円弧状磁石からの一定
磁界が回転する回転移動量(回転方向)として検出する
ことから出力信号は正弦波状となり、スロットル開度セ
ンサのように回転移動量が広いセンサに用いる場合は、
出力信号を直線に補正するデジタル処理回路が必要にな
る。
However, in the above-mentioned first prior art magnetic circuit, the sensor output is the amount of rotational movement (rotation) by which a constant magnetic field from a pair of opposed arc-shaped magnets surrounding the magneto-electric conversion element rotates. (Rotational direction), the output signal is sinusoidal, and when used for a sensor with a large amount of rotational movement, such as a throttle opening sensor,
A digital processing circuit for correcting the output signal to a straight line is required.

【0008】また、上記第2の従来技術のセンサにおい
て、磁石は放射状に交差磁化されているものを用いるた
め、その材質が限定され、自動車で使用するには磁石の
温度特性が問題となる。従って、自動車で使用するため
には改良が必要である。
In the second prior art sensor, since the magnet used is a magnet which is radially cross-magnetized, its material is limited, and the temperature characteristics of the magnet pose a problem when used in an automobile. Therefore, improvements are needed for use in automobiles.

【0009】また、上記第3の従来技術のセンサにおい
ては、回転磁石と磁極片との空隙の作用で回転磁石の位
置ずれの影響を受け難く、また、ホール素子からの出力
信号は上記第1の従来技術のセンサと同様に検出角度範
囲において正弦波状出力を直線に補正する手段が必要で
ある。
In the third prior art sensor, the effect of the gap between the rotating magnet and the pole piece is less susceptible to the displacement of the rotating magnet, and the output signal from the Hall element is the first signal. As in the prior art sensor, means for correcting the sinusoidal output to a straight line in the detection angle range is required.

【0010】上記第4の従来技術のセンサにおいては、
3個以上の磁極片と2個のホール素子を用いて回転角位
置を検出した信号を絶対値付与器、加算器、割算器で検
出信号を処理しており、回転角位置に応じた直線信号を
得るために複雑な磁気回路部品並びに信号処理回路で構
成されている。
In the fourth prior art sensor,
A signal obtained by detecting a rotational angle position using three or more magnetic pole pieces and two Hall elements is processed by an absolute value adder, an adder, and a divider, and the detected signal is processed. It is composed of complicated magnetic circuit components and a signal processing circuit for obtaining a signal.

【0011】本発明は、たとえば、スロットル開度セン
サに求められる回転移動量の検出において、センサ出力
の直線誤差を1%より小さく、自動車中への使用に適
し、高精度で、かつ磁気回路の構成が簡素な非接触型位
置センサを提供することを目的とするものである。
According to the present invention, for example, in detecting a rotational movement amount required by a throttle opening degree sensor, a linear error of a sensor output is smaller than 1%, which is suitable for use in an automobile, has high accuracy, and has a magnetic circuit. It is an object of the present invention to provide a non-contact type position sensor having a simple configuration.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明の非接触型位置センサは、外部からの回転操
作に応動して回転する回転軸に配置され、前記回転軸に
対して垂直方向に磁化された磁気発生体と前記磁気発生
体の磁極を囲繞し前記回転軸を通る第一平面に平行に形
成された、少なくとも2個の第1空隙のもとで対向する
第1ヨークおよび第2ヨークと、前記第1空隙内に配置
されて前記磁気発生体の回転に伴って前記第1空隙内の
磁束密度の変化に感応する磁気感受素子と、前記第1空
隙を形成する前記第1ヨーク及び第2ヨークの断面積よ
り小さい断面積をもち、前記第1空隙の近傍に配置され
た磁性体を含み、前記第1空隙より小さい第2空隙のも
とで形成された磁気バイパス手段を備え、前記磁気発生
体は前記回転軸と直交するエアギャップの存在下で前記
第1ヨークおよび第2ヨークの内側を回転可能としたも
のである。
In order to solve the above-mentioned problems, a non-contact type position sensor according to the present invention is arranged on a rotating shaft which rotates in response to a rotating operation from the outside, and is provided with respect to the rotating shaft. A first magnet and a first yoke that surrounds the magnetized magnet and the magnetic pole of the magnet and that are formed parallel to a first plane passing through the rotation axis and opposed by at least two first gaps; And a second yoke, a magnetic sensing element disposed in the first gap and responsive to a change in magnetic flux density in the first gap with rotation of the magnetic generator, and A magnetic bypass having a cross-sectional area smaller than a cross-sectional area of the first yoke and the second yoke, including a magnetic body disposed near the first gap, and formed under a second gap smaller than the first gap; Means, wherein the magnetic generator is provided with the rotating shaft. Interlinking it in the presence of an air gap that the rotatable inside the first yoke and the second yoke.

【0013】この構成により、前記磁気発生体が回転し
たとき、磁気感受素子が配置された第1空隙を通る磁束
密度より高い磁束密度の磁束が第2空隙を含む磁気バイ
パス手段を通ることになり、磁気発生体の回転に伴う正
弦波状に変化する第1空隙の磁束を、磁気バイパス手段
を形成する磁性体の磁化力に対する透磁率の変化特性で
第2空隙をバイパスする。この結果、たとえば、スロッ
トル開度センサの回転移動領域において第1空隙内の磁
気感磁素子を通る磁束変化の直線性が改善され、自動車
への使用に適し、高精度で、かつ磁気回路の構成が簡易
な非接触型位置センサが得られる。
With this configuration, when the magnetic generator rotates, a magnetic flux having a magnetic flux density higher than the magnetic flux density passing through the first gap in which the magnetic sensing element is disposed passes through the magnetic bypass means including the second gap. The magnetic flux of the first gap, which changes in a sinusoidal manner due to the rotation of the magnetic generator, is bypassed through the second gap by the change characteristic of the magnetic permeability relative to the magnetizing force of the magnetic material forming the magnetic bypass means. As a result, for example, in the rotational movement region of the throttle opening sensor, the linearity of the change in magnetic flux passing through the magnetic sensing element in the first gap is improved, which is suitable for use in an automobile, has high accuracy, and has a magnetic circuit configuration. However, a simple non-contact type position sensor can be obtained.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】本発明の請求項1に記載の発明
は、外部からの回転操作に応動して回転する回転軸に配
置され、前記回転軸に対して垂直方向に磁化された磁気
発生体と、前記磁気発生体の磁極を囲繞し前記回転軸を
通る第一平面に平行に形成された少なくとも2個の第1
空隙のもとで対向する第1ヨークおよび第2ヨークと、
前記第1空隙内に配置されて前記磁気発生体の回転に伴
って前記第1空隙内の磁束密度の変化に感応する磁気感
受素子と、前記第1空隙を形成する前記第1ヨーク及び
第2ヨークの断面積より小さい断面積をもち、前記第1
空隙の近傍に配置された磁性体を含み、前記第1空隙よ
り小さい第2空隙のもとで形成された磁気バイパス手段
を備え、前記磁気発生体は前記回転軸と直交するエアギ
ャップの存在下で前記第1ヨークおよび第2ヨークの内
側を回転可能である非接触型位置センサである。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The invention according to claim 1 of the present invention is directed to a magnetic generating device which is disposed on a rotating shaft which rotates in response to a rotating operation from the outside, and is magnetized in a direction perpendicular to the rotating shaft. Body and at least two first magnets surrounding the magnetic poles of the magnetic generator and formed parallel to a first plane passing through the rotation axis.
A first yoke and a second yoke facing each other under the gap;
A magnetic sensing element disposed in the first gap and responsive to a change in magnetic flux density in the first gap as the magnetic generator rotates, the first yoke and the second yoke forming the first gap; The cross-sectional area is smaller than the cross-sectional area of the yoke.
A magnetic body disposed in the vicinity of the air gap, and magnetic bypass means formed under a second air gap smaller than the first air gap, wherein the magnetic generator is provided in the presence of an air gap orthogonal to the rotation axis. And a non-contact type position sensor rotatable inside the first yoke and the second yoke.

【0015】このセンサは、前記磁気発生体が回転した
とき、磁気感受素子が配置された第1空隙を通る磁束密
度より高い磁束密度の磁束が第2空隙を含む磁気バイパ
ス手段を通ることになり、磁気発生体の回転に伴う正弦
波状に上昇する第1空隙の磁束を、磁気バイパス手段を
形成する磁性体の磁化力に対する透磁率の変化特性で第
2空隙をバイパスする。この結果、センサの回転移動領
域において第1空隙内の磁気感磁素子を通る磁束変化に
よる出力の直線性の誤差が改善される。
In this sensor, when the magnetic generator rotates, a magnetic flux having a magnetic flux density higher than the magnetic flux density passing through the first gap in which the magnetic sensing element is disposed passes through the magnetic bypass means including the second gap. In addition, the magnetic flux of the first gap that rises in a sinusoidal shape due to the rotation of the magnetic generator is bypassed through the second gap by the change characteristic of the magnetic permeability relative to the magnetizing force of the magnetic body that forms the magnetic bypass unit. As a result, an error in output linearity due to a change in magnetic flux passing through the magnetic sensing element in the first gap in the rotational movement region of the sensor is improved.

【0016】請求項2に記載の発明は、請求項1記載の
発明において、前記第1ヨークおよび第2ヨークが半円
環状の磁性体からなる非接触型位置センサであり、前記
半円環状の磁性体の端面が互いに対向して前記第1空隙
を形成し、第1空隙の近傍に第2空隙を含む磁気バイパ
ス手段を形成しているため、ヨーク磁路長を最短で形成
でき、磁気損失の小さい小型のセンサを実現できる。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the first yoke and the second yoke are non-contact type position sensors made of a semi-annular magnetic material, The end faces of the magnetic material face each other to form the first gap, and the magnetic bypass means including the second gap in the vicinity of the first gap is formed, so that the yoke magnetic path length can be minimized and the magnetic loss can be reduced. A small sensor with a small size can be realized.

【0017】請求項3に記載の発明は、外部からの回転
操作に応動して回転する回転軸に配置され、前記回転軸
に対して垂直方向に磁化された磁気発生体と、前記磁気
発生体を囲繞し前記回転軸を通る第1平面に平行で、か
つ前記第1平面に面対称であるも、前記回転軸の軸方向
に異なるように形成された少なくとも3個の第1空隙の
もとで対向する第1ヨークおよび第2ヨークと、前記第
1空隙内に配置されて前記磁気発生体の回転に伴って前
記第1空隙内の磁束密度に感応する磁気感受素子と、前
記第1空隙を形成する前記第1ヨークおよび第2ヨーク
の断面積より小さい断面積をもち、前記第1空隙の近傍
に配置された磁性体を含み、前記第1空隙より小さい第
2空隙のもとで形成された磁気バイパス手段を備え、前
記磁気発生体は前記回転軸と直交する方向及び前記回転
軸の軸方向のエアギャップの存在下で前記第1ヨークお
よび第2ヨークの内側を回転可能である非接触型位置セ
ンサである。この構成のセンサは、軸半径方向の方向へ
の磁気発生体のずれに対して影響を受け難い位置に、第
1空隙と磁気バイパス手段及び磁気感受素子を設置で
き、その結果、高性能なセンサを実現できる。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a magnetic generator arranged on a rotating shaft which rotates in response to a rotating operation from the outside, and magnetized in a direction perpendicular to the rotating shaft; And at least three first gaps that are parallel to a first plane passing through the rotation axis and are plane-symmetric with respect to the first plane, but are formed differently in the axial direction of the rotation axis. A first yoke and a second yoke facing each other, a magnetic sensing element disposed in the first gap, and sensitive to a magnetic flux density in the first gap with rotation of the magnetic generator; A magnetic body disposed in the vicinity of the first gap and having a smaller cross-sectional area than the first yoke and the second yoke forming the first yoke and formed under a second gap smaller than the first gap Provided magnetic bypass means, wherein the magnetic generator is Is a non-contact type position sensor is rotatable inside the first yoke and the second yoke in the presence of the axial air gap direction and the rotation axis orthogonal to the rotation axis. In the sensor having this configuration, the first gap, the magnetic bypass unit, and the magnetic sensing element can be installed at a position that is not easily affected by the displacement of the magnetic generator in the axial radial direction. Can be realized.

【0018】本発明の請求項4記載の発明は、第1のヨ
ーク片と第2のヨーク片を有する第1ヨークと、前記第
1のヨーク片に端面が対向する第3のヨーク片と前記第
2のヨーク片に側面が対向する第4のヨーク片を有する
第2ヨークと、前記第1ヨークと第2ヨークにより構成
される空間内に位置し、外部からの回転操作に応動して
回転する回転軸に配置されて前記回転軸に対し垂直方向
に磁化された磁気発生体と、前記回転軸を通る第1平面
に平行に形成された前記第1ヨークと第2ヨーク間の連
続した単一の第1空隙内に配設され、前記磁気発生体の
回転に伴う前記第1空隙内の磁束の変化に感応する磁気
感受素子と、前記第1空隙を形成する前記ヨークの断面
積より小さい断面積をもち、前記第1空隙の近傍に配置
された磁性体を含み、前記第1空隙より小さい第2空隙
のもとで形成された磁気バイパス手段を備え、前記第1
ヨーク及び第2ヨークは前記回転軸を通る前記第1平面
に対し垂直で、かつ前記回転軸を通る第2平面上で鍵型
断面形状をしており、前記磁気発生体は前記回転軸の軸
方向及び前記回転軸と直交する方向のエアギャップの存
在下で前記第1ヨーク及び第2ヨークの内周を回転可能
である非接触型位置センサである。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a first yoke having a first yoke piece and a second yoke piece, a third yoke piece having an end face opposed to the first yoke piece, and A second yoke having a fourth yoke piece whose side face is opposed to the second yoke piece; and a second yoke positioned in a space defined by the first yoke and the second yoke, and rotated in response to a rotation operation from the outside. A magnetic generator arranged on the rotating shaft and magnetized in a direction perpendicular to the rotating shaft; and a continuous unit between the first yoke and the second yoke formed parallel to a first plane passing through the rotating shaft. A magnetic sensing element disposed in one first gap and responsive to a change in magnetic flux in the first gap due to the rotation of the magnetic generator; and a cross-sectional area smaller than the yoke forming the first gap. It has a cross-sectional area and includes a magnetic body disposed near the first gap. , A magnetic bypass means formed under the first gap smaller than the first gap, said first
The yoke and the second yoke have a key-shaped cross section perpendicular to the first plane passing through the rotation axis and on a second plane passing through the rotation axis. A non-contact type position sensor capable of rotating the inner circumferences of the first yoke and the second yoke in the presence of an air gap in a direction orthogonal to the rotation axis.

【0019】この構成によるセンサは、第1のヨーク片
と第3のヨーク片が面対向して形成する第1空隙が1面
であるため、寸法精度に優れた第1空隙が実現可能とな
る。また、軸半径方向の方向への磁気発生体のずれに対
して影響を受け難い位置に第1空隙と磁気バイパス手段
及び磁気感受素子を設置でき、その結果、組み立てばら
つきの少ない高性能なセンサを実現できる。
In the sensor having this configuration, the first gap formed by the first yoke piece and the third yoke piece face-to-face is one face, so that the first gap having excellent dimensional accuracy can be realized. . In addition, the first gap, the magnetic bypass unit and the magnetic sensing element can be installed at a position that is not easily affected by the displacement of the magnetic generator in the direction of the shaft radial direction. As a result, a high-performance sensor with less assembly variation can be provided. realizable.

【0020】請求項5に記載の発明は、請求項4記載の
発明において、前記第1ヨーク及び第2ヨークが底部を
有する半円筒状のヨークより構成されているため、より
集磁能力を高くすることができる。そして、回転軸に対
して平行な面と垂直な面に第1空隙を構成できるため、
磁気バイパス手段と磁気感受素子を設置するスペースに
制約されないという利点を有する。
According to a fifth aspect of the present invention, in the fourth aspect of the present invention, the first yoke and the second yoke are each formed of a semi-cylindrical yoke having a bottom, so that the magnetic flux collecting ability is further improved. can do. And since a 1st space | gap can be comprised in a plane perpendicular | vertical to the plane parallel to a rotation axis,
There is an advantage that the space for installing the magnetic bypass unit and the magnetic sensing element is not restricted.

【0021】請求項6に記載の発明は、請求項4記載の
発明において、前記第1ヨーク及び第2ヨークが底部を
有する半円筒状のヨークより構成され、そして、前記ヨ
ークの底部に前記第1空隙より大きい前記回転軸を中心
とした円形の第3空隙を付加したものであるため、より
第1空隙を横切る磁束変化量を大きくすることができ
る。その結果、回転移動量に対して高感度のセンサを実
現できる。
According to a sixth aspect of the present invention, in the invention according to the fourth aspect, the first yoke and the second yoke are each formed of a semi-cylindrical yoke having a bottom, and the first yoke and the second yoke are provided on the bottom of the yoke. Since a circular third gap centered on the rotation axis larger than one gap is added, the amount of change in magnetic flux across the first gap can be further increased. As a result, a sensor having high sensitivity to the amount of rotational movement can be realized.

【0022】請求項7に記載の発明は、請求項6記載の
発明において、第3空隙の直径を前記磁気発生体の外形
と同じ径まで拡大したものであり、この構成によれば、
更に、回転移動量に対しての高感度の非接触型位置セン
サが実現できる。
According to a seventh aspect of the present invention, in the sixth aspect of the present invention, the diameter of the third gap is enlarged to the same diameter as the outer shape of the magnetic generator.
Further, a non-contact type position sensor having high sensitivity to the amount of rotational movement can be realized.

【0023】請求項8に記載の発明は、請求項1、3、
4のいずれかに記載の発明において、前記磁気バイパス
手段の磁性体の透磁率が、軸の回転移動に伴う磁束密度
の変化に対して正の係数で、かつ非線形である非接触型
位置センサであり、磁気発生体の回転移動に伴う第1空
隙の磁束変化を磁気バイパス手段で直線に補正するよう
に第1空隙の磁束をコントロールすることにより、第1
空隙を横切る磁束変化量を大きくすることができる。そ
の結果、回転移動量に対して高感度のセンサを実現で
き、磁気感受素子から直線性の優れた信号を得ることが
できる。
[0023] The invention described in claim 8 is the first or third invention.
4. The non-contact type position sensor according to any one of items 4, wherein the magnetic permeability of the magnetic body of the magnetic bypass unit has a positive coefficient with respect to a change in magnetic flux density due to rotation of the shaft and is non-linear. By controlling the magnetic flux in the first air gap so that the magnetic flux change in the first air gap due to the rotational movement of the magnetic generator is linearly corrected by the magnetic bypass unit, the first air gap is controlled.
The amount of change in magnetic flux across the gap can be increased. As a result, a sensor having high sensitivity to the rotational movement amount can be realized, and a signal having excellent linearity can be obtained from the magnetic sensing element.

【0024】請求項9に記載の発明は、請求項1、3、
4のいずれかに記載の発明において、前記第1空隙に対
し少なくとも2個以上の前記磁気バイパス手段を備え、
この磁気バイパス手段の間に形成された第1空隙に磁気
感受素子を配設したもので、この構成によれば、磁気感
受素子を配置する第1空隙の磁束分布を均一にすること
ができる。その結果、磁気感受素子を配置する位置ずれ
の影響を受け難いセンサを実現できる。
According to the ninth aspect of the present invention, there is provided an image processing apparatus comprising:
5. The invention according to any one of items 4, wherein at least two or more magnetic bypass units are provided for the first gap,
The magnetic sensing element is disposed in the first gap formed between the magnetic bypass means. According to this configuration, the magnetic flux distribution in the first gap in which the magnetic sensing element is arranged can be made uniform. As a result, it is possible to realize a sensor that is hardly affected by the displacement of the position of the magnetic sensing element.

【0025】請求項10に記載の発明は、請求項1、
3、4のいずれかに記載の発明において、前記第1空隙
の近傍に配設する磁気バイパス手段を前記第1空隙を架
橋する磁路を少なくとも2つ有する1枚の磁性体板で構
成し、前記磁路間に存在する前記第1空隙に磁気感磁素
子を配置して前記第1ヨークと第2ヨークとに対し前記
磁性体板を機械的連結手段で一体化したものであるた
め、ヨーク間の磁気感受素子が配置される第1空隙が前
記磁性体板で決定され、その結果、ヨークの位置決めが
容易となり、特性を安定化することができる。
The invention according to claim 10 is the first invention,
In the invention described in any one of 3 and 4, the magnetic bypass means provided near the first gap is constituted by one magnetic plate having at least two magnetic paths bridging the first gap, A magnetic sensing element is disposed in the first gap existing between the magnetic paths, and the magnetic plate is integrated with the first yoke and the second yoke by mechanical coupling means. The first gap in which the magnetic sensing element is disposed is determined by the magnetic plate, and as a result, the yoke can be easily positioned and the characteristics can be stabilized.

【0026】請求項11に記載の発明は、請求項1、
3、4のいずれかに記載の発明において、前記磁気バイ
パス手段の磁性体の材質は、前記ヨークを構成する部材
と同一であることを特徴とするもので、前記第1空隙の
もとで対向する第1ヨーク面及び第2ヨーク面にこの第
1ヨーク及び第2ヨークの一部を延長して磁気バイパス
手段となる突起片を形造ると共に、この突起片の先端に
第2空隙を形成して互いに対向配置することで磁気回路
を形成することができる。従って、最少の加工部品の組
み合わせで所望の特性を得ることができる。
[0026] The invention described in claim 11 is based on claim 1,
In the invention according to any one of the third and fourth aspects, the material of the magnetic body of the magnetic bypass unit is the same as a member constituting the yoke, and is opposed to the first gap by the first gap. A part of the first yoke and the second yoke is extended on the first yoke surface and the second yoke surface to form a projection serving as magnetic bypass means, and a second gap is formed at the tip of the projection. The magnetic circuit can be formed by arranging the magnetic circuits so as to face each other. Therefore, desired characteristics can be obtained with a minimum combination of processed parts.

【0027】請求項12に記載の発明は、請求項1、
3、4のいずれかに記載の発明において、前記磁気バイ
パス手段の磁性体の材質を、前記ヨークを構成する部材
と異なった材質としたもので、この構成によれば、前記
第1ヨーク、第2ヨークの磁気損失により、磁気感受素
子を配設する第1空隙を通る磁束が磁気発生体の回転移
動による起磁力に対して一様な変化とならない場合があ
る。この場合、ヨークの材質差で生じる第1空隙の磁束
変化特性に適したヨーク材質と異なる非線形透磁率の磁
気バイパス手段を選定することで、磁気感受素子を通る
磁束変化の直線性を良くすることができる。
According to a twelfth aspect of the present invention,
In the invention according to any one of the third and fourth aspects, the material of the magnetic body of the magnetic bypass unit is made of a different material from a member constituting the yoke. Due to the magnetic loss of the two yokes, the magnetic flux passing through the first gap in which the magnetic sensing element is provided may not change uniformly with respect to the magnetomotive force due to the rotational movement of the magnetic generator. In this case, the linearity of the magnetic flux change passing through the magnetic sensing element is improved by selecting a magnetic bypass unit having a non-linear magnetic permeability different from the yoke material suitable for the magnetic flux change characteristic of the first air gap caused by the material difference of the yoke. Can be.

【0028】請求項13に記載の発明は、請求項1、
3、4のいずれかに記載の発明において、前記磁気バイ
パス手段を形成する磁性体は電磁鋼板あるいは構造用圧
延鋼または構造用鋼から成る軟磁性体であることを特徴
とするものである。この材質によれば、起磁力が小さい
領域の透磁率は線形で、大きい領域では正の非線形の特
性を有する。従って、磁気発生体の回転に伴う第1空隙
の起磁力の変化に応じて磁気バイパス手段を介して磁束
をバイパスするため、磁気発生体の回転に伴って正弦波
状に湾曲した第1空隙の磁束変化を直線性の良い特性に
補正できる。
[0028] The invention described in claim 13 is based on claim 1,
In the invention described in any one of Items 3 and 4, the magnetic material forming the magnetic bypass means is a soft magnetic material made of an electromagnetic steel plate, a rolled steel for structure, or a steel for structure. According to this material, the magnetic permeability is linear in a region where the magnetomotive force is small, and has a positive non-linear characteristic in a region where the magnetomotive force is large. Accordingly, since the magnetic flux is bypassed through the magnetic bypass means in accordance with the change in the magnetomotive force of the first gap due to the rotation of the magnetic generator, the magnetic flux of the first gap curved sinusoidally with the rotation of the magnetic generator. The change can be corrected to a characteristic with good linearity.

【0029】請求項14に記載の発明は、請求項1、
3、4のいずれかに記載の発明において、前記第2空隙
を構成する部材は非磁性体で構成し、前記第1ヨークと
第2ヨーク及び前記磁気バイパス手段の磁性体の表面に
非磁性体からなる前記第2空隙を形成して、前記第1ヨ
ークと第2ヨーク及び前記磁気バイパス手段を機械的に
一体化したものである。この構成によれば、磁気発生体
の回転に伴う第1空隙間の磁界変化に対して、前記磁性
体の磁束を非磁性体の高い磁気抵抗で制限できる。した
がって、前記非磁性体の厚みを変えることで、磁気バイ
パス手段の磁性体の透磁率の動作領域の調整が可能とな
り、ヨーク材質や磁気回路の構造の違い及び磁気バイパ
ス手段の磁性体の違いで生じるセンサ出力の直線性の誤
差を改善することが可能となる。
[0029] The invention described in claim 14 is based on claim 1,
In the invention described in any one of (3) and (4), the member forming the second gap is made of a non-magnetic material, and the surface of the first yoke, the second yoke, and the magnetic material of the magnetic bypass unit is formed of a non-magnetic material. The first gap is formed by mechanically integrating the first yoke, the second yoke, and the magnetic bypass means. According to this configuration, the magnetic flux of the magnetic body can be limited by the high magnetic resistance of the nonmagnetic body with respect to the magnetic field change in the first gap due to the rotation of the magnetic generator. Therefore, by changing the thickness of the non-magnetic material, it is possible to adjust the operating region of the magnetic permeability of the magnetic material of the magnetic bypass means, and to change the yoke material and the structure of the magnetic circuit and the magnetic material of the magnetic bypass means. It is possible to improve the error in the linearity of the generated sensor output.

【0030】請求項15に記載の発明は、請求項14に
記載の発明において、前記第2空隙を構成する非磁性の
部材を、メッキ膜または塗装膜としたものである。この
構成によれば、第2空隙を含む磁気バイパス手段の透磁
率の設定をメッキ膜厚または塗装膜厚で容易に決定でき
るほか、磁気バイパス手段およびヨークを防錆する効果
が付加されることから、経時変化の少ない高性能なセン
サが実現できる。
According to a fifteenth aspect of the present invention, in the invention of the fourteenth aspect, the nonmagnetic member constituting the second gap is a plating film or a coating film. According to this configuration, the setting of the magnetic permeability of the magnetic bypass unit including the second gap can be easily determined by the plating film thickness or the coating film thickness, and the effect of preventing rust of the magnetic bypass unit and the yoke is added. A high-performance sensor with little change over time can be realized.

【0031】請求項16に記載の発明は、請求項14に
記載の発明において、前記第2空隙を構成する非磁性の
部材は、フィルム状のテープで形成したものであり、具
体的には、前記第1ヨークと第2ヨーク及び前記磁気バ
イパス手段の磁性体のいずれかの表面に接着固定する。
この構成によれば、このテープの厚みを変えることで第
2空隙を含む磁気バイパス手段の透磁率の調整が可能で
ある。この結果、磁気回路のばらつきで生じるセンサ出
力の直線性の誤差を容易に調整できる。
According to a sixteenth aspect of the present invention, in the invention according to the fourteenth aspect, the non-magnetic member constituting the second gap is formed of a film tape. The first yoke, the second yoke, and the magnetic body of the magnetic bypass unit are bonded and fixed to any surface.
According to this configuration, it is possible to adjust the magnetic permeability of the magnetic bypass unit including the second gap by changing the thickness of the tape. As a result, it is possible to easily adjust an error in the linearity of the sensor output caused by the variation of the magnetic circuit.

【0032】なお、請求項15、16に記載の発明にお
いて、前記第1ヨークおよび第2ヨークと、前記磁気バ
イパス手段の磁性体との間に形成する第2空隙の厚み
は、前記第1空隙の間隔より小さいことは言うまでもな
い。第1空隙の磁気抵抗より第2空隙の磁気抵抗が小さ
くなることから、第2空隙の磁束密度を第1空隙の磁束
密度に比して大きくすることができる。その結果、前記
第1空隙を形成する前記第1ヨークと前記第2ヨークが
対向する辺の長さより短い磁気バイパス手段を用いて、
直線性の誤差を補正するための所望の磁束量をバイパス
することができ、その結果、前記第1ヨークおよび第2
ヨークの形状に比して小型の磁気バイパス手段でセンサ
出力の直線性の誤差の補正が可能となる。そして、第1
空隙を形成する第1ヨークと第2ヨークの対向する断面
積より小さい断面積の磁性体で構成する磁気バイパス手
段としているため、磁気バイパス手段を形成する磁性体
の磁束密度を前記第1ヨークと第2ヨークの磁束密度よ
り高くできて、磁気発生体の回転移動量に対する磁気バ
イパス手段の透磁率の変化を大きくすることができる。
その結果、磁気バイパス手段によって生じる第1空隙の
磁束密度の低下(センサの感度低下)を小さくしなが
ら、磁気発生体の回転移動量に伴うセンサ出力の直線性
を良くできる。また、残留磁束の大きいヨーク材質にお
いては、第1空隙に生じる残留磁界を磁気バイパス手段
でバイパスされるため、磁気発生体の往復回転移動で生
じるセンサ出力のヒステリシスを小さくできる。
The thickness of the second gap formed between the first yoke and the second yoke and the magnetic body of the magnetic bypass means may be the first gap. Needless to say, it is smaller than the interval. Since the magnetic resistance of the second air gap is smaller than the magnetic resistance of the first air gap, the magnetic flux density of the second air gap can be made larger than the magnetic flux density of the first air gap. As a result, by using magnetic bypass means shorter than the length of the side where the first yoke and the second yoke forming the first gap face each other,
A desired amount of magnetic flux for correcting a linearity error can be bypassed. As a result, the first yoke and the second
The linearity error of the sensor output can be corrected by the magnetic bypass unit smaller than the shape of the yoke. And the first
Since the magnetic bypass means is formed of a magnetic material having a smaller cross-sectional area than the opposed cross-sectional area of the first yoke and the second yoke forming the air gap, the magnetic flux density of the magnetic material forming the magnetic bypass means is reduced by the first yoke The magnetic flux density of the magnetic yoke can be made higher than the magnetic flux density of the second yoke, and the change in the magnetic permeability of the magnetic bypass means with respect to the rotational movement amount of the magnetic generator can be increased.
As a result, it is possible to improve the linearity of the sensor output accompanying the rotational movement amount of the magnetic generator while reducing the decrease in the magnetic flux density of the first air gap (the decrease in the sensitivity of the sensor) caused by the magnetic bypass unit. Further, in a yoke material having a large residual magnetic flux, the residual magnetic field generated in the first gap is bypassed by the magnetic bypass means, so that the hysteresis of the sensor output caused by the reciprocating rotation of the magnetic generator can be reduced.

【0033】請求項17に記載の発明は、請求項14に
記載の発明において、非磁性体で構成された第2空隙を
含む前記磁気バイパス手段を前記第1ヨークと第2ヨー
クに機械的に一体化する手段を熱硬化樹脂、熱可塑性樹
脂、非磁性のハトメ、熱溶着、超音波溶着のいずれかと
するものであり、この構成によれば第2空隙を含む磁気
バイパス手段を堅牢に固定でき、経時変化の少ない安定
した特性を得ることができる。
According to a seventeenth aspect of the present invention, in the invention of the fourteenth aspect, the magnetic bypass means including a second gap made of a nonmagnetic material is mechanically connected to the first yoke and the second yoke. The means for integrating is one of thermosetting resin, thermoplastic resin, non-magnetic eyelet, heat welding, and ultrasonic welding. According to this configuration, the magnetic bypass means including the second gap can be firmly fixed. Thus, stable characteristics with little change over time can be obtained.

【0034】請求項18に記載の発明は、請求項1、
3、4のいずれかに記載の発明において、前記第1ヨー
クと第2ヨークに設けた凹部に磁気バイパス手段を配設
し固定したものである。この構成によれば、第1ヨーク
と第2ヨーク及び磁気バイパス手段に予め第2空隙を形
成して、前記凹部に磁気バイパス手段を嵌合させるだけ
で容易に配置できるほか、磁気バイパス手段の位置決め
をより精度良くできるため、センサ特性を安定にでき
る。そして、複雑な固定手段を用いることがないので、
組み立て工数を削減でき、安価なセンサとすることがで
きる。
[0034] The invention described in claim 18 is based on claim 1,
In the invention according to any one of the third and fourth aspects, a magnetic bypass unit is disposed and fixed in a recess provided in the first yoke and the second yoke. According to this configuration, the second yoke, the second yoke, and the magnetic bypass unit can be easily arranged by forming the second gap in advance and fitting the magnetic bypass unit into the concave portion, and also positioning the magnetic bypass unit. Can be performed more accurately, so that the sensor characteristics can be stabilized. And since there is no need to use complicated fixing means,
The number of assembly steps can be reduced, and an inexpensive sensor can be obtained.

【0035】請求項19に記載の発明は、請求項1、
3、4のいずれかに記載の発明において、前記第1空隙
を、前記第1ヨークと第2ヨーク間を機械的に一体化す
る非磁性から成るスペーサにより構成しているため、第
1空隙の寸法がスペーサにより決定され、その結果、第
1ヨークおよび第2ヨークの位置決めが容易となり、特
性を安定化できる。
[0035] The invention described in claim 19 is based on claim 1,
In the invention described in any one of (3) and (4), the first gap is formed by a nonmagnetic spacer that mechanically integrates the first yoke and the second yoke. The dimensions are determined by the spacers. As a result, the positioning of the first yoke and the second yoke is facilitated, and the characteristics can be stabilized.

【0036】請求項20に記載の発明は、請求項1、
3、4のいずれかに記載の発明において、前記第1ヨー
クと第2ヨーク間の前記第1空隙中に挿入される充填剤
にて前記磁気感応素子が保持されているため、磁気感受
素子の位置を完全に固定できる上、機械的振動に対し強
固なセンサを実現できる。
According to the twentieth aspect of the present invention,
In the invention according to any one of (3) and (4), since the magnetically sensitive element is held by a filler inserted into the first gap between the first yoke and the second yoke, the magnetically sensitive element The position can be completely fixed, and a sensor that is robust against mechanical vibration can be realized.

【0037】請求項21に記載の発明は、請求項1、
3、4のいずれかに記載の発明において、前記第1空隙
内に少なくとも2個以上の前記磁気感受素子が配設され
ているため、センサより2信号以上の出力が必要な場
合、所望の出力を得ることができる。
[0037] The invention described in claim 21 is based on claim 1,
In the invention as set forth in any one of (3) and (4), since at least two or more of the magnetic sensing elements are disposed in the first gap, a desired output is required when two or more signals are required from the sensor. Can be obtained.

【0038】請求項22に記載の発明は、請求項1、
3、4のいずれかに記載の発明において、前記磁気感受
素子はホール素子で構成したもので、磁気発生体の回転
移動に伴う第1空隙の磁束密度の変化に比例した電圧信
号と、磁束の磁性の変化に対応した出力電圧を得ること
ができるため、この電圧信号を増幅処理して所望のセン
サ信号とすることができる。
[0038] The invention described in claim 22 is based on claim 1,
The magnetic sensing element according to any one of the third and fourth aspects, wherein the magnetic sensing element is a Hall element, and a voltage signal proportional to a change in magnetic flux density of the first gap due to the rotational movement of the magnetic generator; Since an output voltage corresponding to the change in magnetism can be obtained, this voltage signal can be amplified to obtain a desired sensor signal.

【0039】請求項23に記載の発明は、請求項1、
3、4のいずれかに記載の発明において、前記磁気発生
体が円盤状の磁石より構成されているため、磁気バイパ
ス手段がない時の前記磁気発生体の回転に伴うセンサ出
力がより正弦波に近くて滑らかな出力特性となり、第2
空隙を含む磁気バイパス手段の滑らかな透磁率の変化特
性で容易に直線性の誤差の小さい出力に補正が可能にな
り、その結果、直線性の優れたセンサが実現できる。ま
た、回転軸と直交するエアギャップ寸法が均一になるよ
うに第1ヨークと第2ヨークが磁気発生体を囲繞する構
成とし、更に、磁気発生体と第1ヨークおよび第2ヨー
クの軸方向にエアギャップを設けることで、軸方向およ
び軸の半径方向への磁気発生体のずれに対して影響を受
け難い高性能なセンサを実現できる。
According to the twenty-third aspect of the present invention,
In the invention described in any one of 3 and 4, since the magnetic generator is formed of a disk-shaped magnet, a sensor output accompanying rotation of the magnetic generator when there is no magnetic bypass means has a more sine wave. Output characteristics are close and smooth.
It is possible to easily correct the output with a small linearity error by the smooth change characteristic of the magnetic permeability of the magnetic bypass means including the air gap, and as a result, a sensor with excellent linearity can be realized. Further, the first yoke and the second yoke surround the magnetic generator so that an air gap dimension orthogonal to the rotation axis becomes uniform, and further, the first yoke and the second yoke surround the magnetic generator in the axial direction of the first yoke and the second yoke. By providing the air gap, it is possible to realize a high-performance sensor that is hardly affected by the displacement of the magnetic generator in the axial direction and the radial direction of the shaft.

【0040】請求項24に記載の発明は、請求項1、
3、4のいずれかに記載の発明において、前記磁気発生
体がリング状の磁石より構成されているため、リング状
磁石の中空部に軟磁性体または非磁性体から成る回転軸
の連結手段を容易に構成でき、スロットルバルブの回転
シャフトを受けて直接磁気発生体を回転させる等の軸受
構造において、所望のバリエーションを構成できる。
The invention described in claim 24 is the first invention,
In the invention described in any one of 3 and 4, since the magnetic generator is formed of a ring-shaped magnet, a connecting means of a rotating shaft made of a soft magnetic material or a non-magnetic material is provided in a hollow portion of the ring-shaped magnet. A desired variation can be configured in a bearing structure in which the magnetic generator can be easily rotated and the magnetic generator is directly rotated by receiving the rotation shaft of the throttle valve.

【0041】請求項25に記載の発明は、請求項1、
3、4のいずれかに記載の発明において、前記磁気発生
体を円弧状の2つの磁極面を有した磁石としたものであ
る。この形状によれば、磁石外形に平行な面を有してい
るため、着磁の際、この面を固定して着磁できることか
ら、着磁方向が安定し、その結果、回転基準位置におい
て、センサ出力のばらつきの少ないセンサを実現でき
る。
According to the twenty-fifth aspect of the present invention,
The invention according to any one of Items 3 and 4, wherein the magnetic generator is a magnet having two arc-shaped magnetic pole surfaces. According to this shape, since it has a surface parallel to the outer shape of the magnet, the surface can be fixed and magnetized at the time of magnetization, so that the magnetization direction is stable, and as a result, at the rotation reference position, A sensor with less variation in sensor output can be realized.

【0042】本発明の請求項26に記載の発明は、請求
項1、3、4のいずれかに記載の発明において、前記磁
気発生体に前記回転軸と同軸の位置決め穴を有するた
め、着磁の際、この穴を基準にして着磁できることか
ら、着磁方向が安定するとともに、磁気発生体を回転軸
上に容易に配置する位置決め穴とすることもできる。そ
の結果、回転基準位置においてセンサ出力のばらつきの
少ない高性能なセンサを実現できる。
According to a twenty-sixth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, since the magnetic generator has a positioning hole coaxial with the rotating shaft, it is magnetized. In this case, since the magnetization can be performed based on this hole, the magnetization direction can be stabilized, and the positioning hole can be used to easily arrange the magnetic generator on the rotating shaft. As a result, a high-performance sensor with little variation in sensor output at the rotation reference position can be realized.

【0043】以下、本発明の実施の形態について、図1
から図20を用いて説明する。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
This will be described with reference to FIG.

【0044】(実施の形態1)図1(a)は本発明の非
接触型位置センサの第1の実施の形態の原理を説明する
ための上面図であり、図1(b)はその正面図である。
図1(a),(b)において、1は外部からの回転操作
に応動して回転する回転軸8に配置された磁気発生体、
2aと2bは前記磁気発生体1の磁極を囲繞し前記回転
軸の中心9を通る平面に対し対向配置された第1ヨーク
と第2ヨーク、3aと3bは前記ヨーク2a,2b間に
形成された第1空隙、4は磁気発生体1の回転に伴う第
1空隙3a内の磁束の変化に感応する磁気感受素子、4
aは前記磁気感受素子4の感受面、5は第1空隙3a,
3bを形成する第1ヨークまたは第2ヨークの断面積よ
り小さい断面積から成る第1空隙3aの近傍に配置され
た磁性体、6は前記第1ヨークと第2ヨークと前記磁性
体5の間に設けられた第2空隙、56は前記第2空隙6
と前記磁性体5で構成される磁気バイパス手段、7は第
1ヨークと第2ヨークと磁気発生体1との間に形成され
る回転軸8の軸に直交する方向のエアギャップである。
ここで、10は前記磁気発生体1の磁化方向を示し、回
転軸8の軸に直交する方向にある。φ1は第1空隙3
a,3b及び磁気感受素子4の感受面4aを通る磁束で
ある。
(Embodiment 1) FIG. 1A is a top view for explaining the principle of a first embodiment of a non-contact type position sensor according to the present invention, and FIG. 1B is a front view thereof. FIG.
1 (a) and 1 (b), reference numeral 1 denotes a magnetic generator disposed on a rotating shaft 8 which rotates in response to a rotating operation from the outside;
The first and second yokes 2a and 2b surround the magnetic poles of the magnetic generator 1 and are opposed to a plane passing through the center 9 of the rotating shaft, and 3a and 3b are formed between the yokes 2a and 2b. The first gap 4 is a magnetic sensing element, which responds to a change in magnetic flux in the first gap 3a due to the rotation of the magnetic generator 1.
a is the sensing surface of the magnetic sensing element 4, 5 is the first gap 3a,
A magnetic body disposed in the vicinity of the first gap 3a having a smaller cross-sectional area than the first yoke or the second yoke forming the first yoke 3b; The second gap 56 is provided in the second gap 6.
And a magnetic bypass means 7 composed of the magnetic body 5 and an air gap formed between the first yoke, the second yoke and the magnetic generator 1 in a direction perpendicular to the axis of the rotating shaft 8.
Here, reference numeral 10 denotes a magnetization direction of the magnetic generator 1, which is perpendicular to the axis of the rotation axis 8. φ1 is the first gap 3
a, 3b and the magnetic flux passing through the sensing surface 4a of the magnetic sensing element 4.

【0045】本実施の形態1において、第1ヨーク2
a、第2ヨーク2bは軟磁性体よりなり、第1空隙3
a,3bのもとで互いに対向するように配置されてい
る。また、磁性体5も軟磁性体で構成され、この磁性体
5と第1ヨークと第2ヨークとの間に設けられた第2空
隙は第1空隙3aまたは3bの間隔より小さく設定され
ている。そして、磁気発生体1は回転軸8と垂直な断面
が正方形または長方形である直方体形状のSmCoの永
久磁石で構成され、回転軸8と垂直な方向10に1軸配
向されており、この方向に磁化が向いている。また、磁
気感応素子4はホール素子で構成され、第1空隙3aを
通過する磁束φ1が、このホール素子の感受面4aに垂
直となるように第1空隙3a内に充填剤などにより固定
されている。また、回転軸8は磁気回路に影響を及ぼさ
ないようにステンレス鋼などの非磁性体で構成するのが
望ましい。
In the first embodiment, the first yoke 2
a, the second yoke 2b is made of a soft magnetic material,
a and 3b so as to face each other. The magnetic body 5 is also made of a soft magnetic body, and the second gap provided between the magnetic body 5 and the first and second yokes is set smaller than the distance between the first gaps 3a or 3b. . The magnetic generator 1 is made of a rectangular parallelepiped SmCo permanent magnet whose cross section perpendicular to the rotation axis 8 is square or rectangular, and is uniaxially oriented in a direction 10 perpendicular to the rotation axis 8. The magnetization is oriented. The magnetic sensing element 4 is formed of a Hall element, and the magnetic flux φ1 passing through the first gap 3a is fixed in the first gap 3a with a filler or the like so as to be perpendicular to the sensing surface 4a of the Hall element. I have. The rotating shaft 8 is preferably made of a non-magnetic material such as stainless steel so as not to affect the magnetic circuit.

【0046】先ず、図2と図3を用いて、本発明の非接
触型位置センサの動作原理を説明する。図2(a)は磁
気発生体1が回転した時の磁束φの流れを模式した非接
触型位置センサの上面図であり、図2(b)は図2
(a)の磁気感受素子であるホール素子4からの出力電
圧を示す図である。なお、図2において、図1と同一構
成部分には同一番号を付して詳細な説明を省略し、異な
る部分についてのみ記述する。
First, the operating principle of the non-contact type position sensor of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 2A is a top view of a non-contact type position sensor schematically showing the flow of a magnetic flux φ when the magnetic generator 1 rotates, and FIG.
It is a figure which shows the output voltage from the Hall element 4 which is a magnetic sensing element of (a). 2, the same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, detailed description thereof will be omitted, and only different portions will be described.

【0047】図2(a)において、θは磁気感受素子4
の感受面4aから磁気発生体1の磁化方向が回転移動し
た角度、φは等間隔に構成された第1空隙3a,3bと
ホール素子4の感受面4aを通る磁束、Lは磁気発生体
1の磁極の長さ、hは磁気発生体1の磁極の幅を示して
おり、図1と異なる点は、磁気バイパス手段を設けてな
い非接触回転型位置センサ91としている点にある。
In FIG. 2A, θ is the magnetic sensing element 4
Is the angle at which the magnetization direction of the magnetic generator 1 is rotationally moved from the sensing surface 4a, φ is the magnetic flux passing through the first gaps 3a, 3b and the sensing surface 4a of the Hall element 4 formed at equal intervals, and L is the magnetic generator 1 The length h of the magnetic pole indicates the width of the magnetic pole of the magnetic generator 1, and is different from FIG. 1 in that a non-contact rotary position sensor 91 without a magnetic bypass unit is provided.

【0048】このように構成された非接触型位置センサ
の動作を説明する。図2(a)は磁気発生体1が磁気感
受面4aと磁気発生体1の磁化方向が平行な位置からθ
回転したときの磁束φの分布を示している。そして、こ
の位置において、磁気発生体1のNとSの磁極面と第1
ヨークと第2ヨークに対向する面において、エアギャッ
プ7と第1ヨークと第2ヨークを介して磁気発生体1の
一部が磁気的に短絡(図2(a)の斜線部)される。そ
して、磁気発生体1の残りの起磁力で発生する磁束φが
第1空隙3aと3bおよび、これに収納された磁気感受
素子4とを通り、磁気感受素子4から磁束φに比例した
電圧が出力される。従って、磁気感受素子4から出力さ
れる電圧は、第1ヨーク2aと第2ヨーク2bの磁気抵
抗が一定とした場合、磁気発生体の回転角度θに対して
略比例した電圧になるが、ヨーク2に対する回転中の磁
気発生体1の磁化方向10の関係でホール素子4の出力
電圧は近似的に正弦波となる。この関係を図2(b)に
示す。図2(b)は磁気発生体1の回転角度θとホール
素子4の出力電圧の関係を示している。また、図2
(c)と図2(d)と図2(e)は磁気発生体1の回転
の様子を表す模式図である。まず、図2(c)のように
磁気感応素子4の感受面4aと磁化方向10が平行の場
合、磁気発生体1の両磁極が互いに第1ヨークと第2ヨ
ークを介して短絡されるため、感受面4aに印加される
磁束φはゼロとなる。この状態をθ=0とする。これよ
り磁気発生体1が回転し、θが増加又は減少すると、第
1空隙3aと3bを流れる磁束量と方向が変化し、感受
面4aに印加される磁束φも変化して磁気感受素子4の
出力も変動する。
The operation of the thus constructed non-contact type position sensor will be described. FIG. 2A shows that the magnetic generator 1 moves from the position where the magnetization direction of the magnetic sensing surface 4a and the magnetization direction of the magnetic
The distribution of the magnetic flux φ when rotating is shown. Then, at this position, the N and S pole faces of the magnetic generator 1 and the first
On the surface facing the yoke and the second yoke, a part of the magnetic generator 1 is magnetically short-circuited (the hatched portion in FIG. 2A) via the air gap 7, the first yoke, and the second yoke. Then, a magnetic flux φ generated by the remaining magnetomotive force of the magnetic generator 1 passes through the first gaps 3a and 3b and the magnetic sensing element 4 housed therein, and a voltage proportional to the magnetic flux φ from the magnetic sensing element 4 is generated. Is output. Therefore, when the magnetic resistance of the first yoke 2a and the second yoke 2b is constant, the voltage output from the magnetic sensing element 4 is substantially proportional to the rotation angle θ of the magnetic generator. Due to the relationship of the magnetization direction 10 of the rotating magnetic generator 1 with respect to 2, the output voltage of the Hall element 4 becomes approximately a sine wave. This relationship is shown in FIG. FIG. 2B shows the relationship between the rotation angle θ of the magnetic generator 1 and the output voltage of the Hall element 4. FIG.
FIGS. 2C, 2D and 2E are schematic diagrams showing the rotation of the magnetic generator 1. FIG. First, when the sensing surface 4a of the magnetic sensing element 4 and the magnetization direction 10 are parallel as shown in FIG. 2C, both magnetic poles of the magnetic generator 1 are short-circuited to each other via the first yoke and the second yoke. , The magnetic flux φ applied to the sensing surface 4a becomes zero. This state is defined as θ = 0. Thus, when the magnetic generator 1 rotates and θ increases or decreases, the amount and direction of the magnetic flux flowing through the first gaps 3a and 3b change, and the magnetic flux φ applied to the sensing surface 4a also changes to change the magnetic sensing element 4 Output also fluctuates.

【0049】ここで、図2(c)から(e)の約±45
degの範囲を角度測定するときの磁気発生体1の形状
は、磁極の幅hと磁極の長さLが等しい直方体磁石を用
いればよく、この直方体磁石での出力は図2(b)の実
線V1となる。また、±45deg以上を計測するとき
の磁気発生体1のhとLは、h>Lの関係が望ましいこ
とは、前記動作説明からも推測できる。しかし、これら
の磁気回路の構成での出力は近似的に正弦波状で回転角
度θに比例した直線の理想出力に対して測定誤差を生じ
る。
Here, about ± 45 in FIGS. 2C to 2E.
When measuring the angle in the range of deg, the shape of the magnetic generator 1 may be a rectangular parallelepiped magnet in which the width h of the magnetic pole is equal to the length L of the magnetic pole, and the output of the rectangular magnet is represented by a solid line in FIG. the V 1. Further, it can be inferred from the above description that h and L of the magnetic generator 1 when measuring ± 45 deg or more preferably have a relationship of h> L. However, the output of these magnetic circuit configurations has a measurement error with respect to the ideal output of a straight line that is approximately sinusoidal and proportional to the rotation angle θ.

【0050】次に、図1に示す第1空隙3aの近傍に第
2空隙6のもとで磁気バイパス手段56を配置した時の
動作を図3から図5を用いて説明する。図3は図1の磁
気回路を等価回路に模式したものであり、図4はこの磁
気回路における磁気発生体の回転角度に対する磁気感受
素子を通る磁束変化を示すものである。図5は磁気バイ
パス手段56を構成する磁性体の磁気特性図である。
Next, the operation when the magnetic bypass means 56 is arranged near the first gap 3a shown in FIG. 1 and under the second gap 6 will be described with reference to FIGS. FIG. 3 schematically shows the magnetic circuit of FIG. 1 as an equivalent circuit, and FIG. 4 shows a change in magnetic flux passing through the magnetic sensing element with respect to the rotation angle of the magnetic generator in the magnetic circuit. FIG. 5 is a magnetic characteristic diagram of the magnetic material constituting the magnetic bypass unit 56.

【0051】図3において、Mは磁気発生体1が及ぼす
起磁力、g1とg2は磁気発生体1と第1ヨーク2aお
よび第2ヨーク2bとの間のエアギャップ相当の磁気抵
抗、r1とr2は前記第1ヨーク2a及び第2ヨーク2
bの磁気抵抗、R1は第1空隙3aの磁気抵抗、4は前
記第1空隙3a内に配置されるホール素子、φは第1ヨ
ーク2aおよび第2ヨーク2bを通る磁束、φ1は前記
ホール素子4を通過する磁束、R2は第2空隙6に相当
する磁気抵抗、μは磁性体5の透磁率、56は前記磁気
抵抗R2と透磁率μを含む磁気バイパス手段である。こ
の磁気バイパス手段56は、磁気バイパス手段がない状
態での非接触型位置センサの磁気回路91aの、第1空
隙に配置された磁気感受素子4を含む磁気抵抗R1に並
列に接続した構成となっている。
In FIG. 3, M is a magnetomotive force exerted by the magnetic generator 1, g1 and g2 are magnetic resistances corresponding to an air gap between the magnetic generator 1 and the first yoke 2a and the second yoke 2b, r1 and r2 Are the first yoke 2a and the second yoke 2
b, R1 is the magnetic resistance of the first gap 3a, 4 is a Hall element disposed in the first gap 3a, φ is the magnetic flux passing through the first yoke 2a and the second yoke 2b, and φ1 is the Hall element. A magnetic flux passing through 4, R2 is a magnetic resistance corresponding to the second gap 6, μ is a magnetic permeability of the magnetic body 5, and 56 is a magnetic bypass unit including the magnetic resistance R2 and the magnetic permeability μ. The magnetic bypass unit 56 has a configuration in which the magnetic circuit 91a of the non-contact type position sensor without the magnetic bypass unit is connected in parallel to the magnetic resistance R1 including the magnetic sensing element 4 disposed in the first gap. ing.

【0052】この磁気回路の構成においての動作は、前
述した図2と同じ動作により、第1空隙3aと磁気バイ
パス手段56には、磁気発生体1の回転に伴う正弦波状
の磁界が印加される。この磁界によって、第1空隙3a
には磁気抵抗R1で制限された磁束φ1が通ると共に、
磁気バイパス手段56にも第2空隙6の磁気抵抗R2と
磁性体5の透磁率μで制限された磁束φ2が通る。この
磁束φ2は、磁性体に印加される磁界の大きさと磁性体
中の磁束密度で決定される透磁率特性によって変化す
る。そこで、磁気バイパス手段56の磁性体5を軟磁性
体で構成して、図5に示すような印加磁界が小さい条件
では正で線形であり、かつ、印加磁界が大きい条件では
正で非線形の軟磁性体特有の透磁率で磁束φ2をバイパ
スさせて、磁気発生体の回転に伴う正弦波状の印加磁界
による磁束φからφ2を減じて直線誤差の少ない磁束φ
1を得るようにしたものである。従って、図4の様に、
磁気発生体1の回転に伴う正弦波状の磁束φの変化を、
直線誤差の少ない磁束φ1にすることができ、磁気感受
素子4を含む第1空隙3aおよび3bを通る磁束φ1の
直線性が改善されたことになり、磁束変化を電圧に変換
出力するホール素子出力の直線性が改善される。
In the operation of this magnetic circuit configuration, a sinusoidal magnetic field accompanying the rotation of the magnetic generator 1 is applied to the first gap 3a and the magnetic bypass means 56 by the same operation as in FIG. . By this magnetic field, the first gap 3a
Passes through the magnetic flux φ1 limited by the magnetic resistance R1,
The magnetic resistance R2 of the second gap 6 and the magnetic flux φ2 limited by the magnetic permeability μ of the magnetic body 5 also pass through the magnetic bypass means 56. The magnetic flux φ2 changes depending on the magnitude of the magnetic field applied to the magnetic material and the magnetic permeability characteristics determined by the magnetic flux density in the magnetic material. Therefore, the magnetic body 5 of the magnetic bypass unit 56 is made of a soft magnetic material, and is positive and linear under the condition where the applied magnetic field is small as shown in FIG. The magnetic flux φ2 with a small linear error is obtained by bypassing the magnetic flux φ2 with the magnetic permeability peculiar to the magnetic substance and subtracting φ2 from the magnetic flux φ due to the sine-wave applied magnetic field accompanying the rotation of the magnetic generator.
1 is obtained. Therefore, as shown in FIG.
The change in the sinusoidal magnetic flux φ due to the rotation of the magnetic generator 1
The magnetic flux φ1 having a small linear error can be obtained, and the linearity of the magnetic flux φ1 passing through the first gaps 3a and 3b including the magnetic sensing element 4 is improved. Is improved.

【0053】そして、回転軸心9を通る第1平面で横切
られる磁性体5の断面積を第1空隙3aおよび3bを形
成するヨークの断面積より小さくすることで、磁気発生
体1の回転中、常に、磁気バイパス手段の磁性体5の磁
束密度を第1空隙を通る磁束密度およびヨークの磁束密
度より大きくして、バイパス磁束φ2の小さい条件で磁
性体の透磁率の変化効果を効率良く得る構成としてい
る。また、第1ヨークと第2ヨークとに接する面積を小
さくして、バイパス磁束φ2を少なくしてセンサの感度
低下を抑制すると共に、磁気感受素子の実装スペースを
確保できる構成としている。
By making the cross-sectional area of the magnetic body 5 traversed by the first plane passing through the rotation axis 9 smaller than the cross-sectional area of the yoke forming the first gaps 3a and 3b, during rotation of the magnetic generator 1, The magnetic flux density of the magnetic body 5 of the magnetic bypass means is always made larger than the magnetic flux density passing through the first gap and the magnetic flux density of the yoke, and the effect of changing the magnetic permeability of the magnetic body can be efficiently obtained under the condition that the bypass magnetic flux φ2 is small. It has a configuration. Further, the area in contact with the first yoke and the second yoke is reduced, the bypass magnetic flux φ2 is reduced, the sensitivity of the sensor is prevented from lowering, and the mounting space for the magnetic sensing element can be secured.

【0054】上記動作から明らかなように、磁束φ1は
磁気バイパス手段がないときの磁束φからφ2を減じた
値となる。したがって、磁気バイパス手段を設けること
によって、センサの磁気感度は図4のφ1のように低下
するが、磁気感受素子の出力信号をオペアンプ等を用い
た回路で増幅処理することで、この課題は解決される。
As is apparent from the above operation, the magnetic flux φ1 has a value obtained by subtracting φ2 from the magnetic flux φ without the magnetic bypass means. Therefore, the magnetic sensitivity of the sensor is reduced as shown by φ1 in FIG. 4 by providing the magnetic bypass unit. However, this problem is solved by amplifying the output signal of the magnetic sensing element by a circuit using an operational amplifier or the like. Is done.

【0055】なお、本発明の実施形態1では、磁気感応
素子4としてホール素子を利用した例のみについて説明
したが、必ずしもこれに限定されるものではない。ま
た、本発明の実施形態1では、磁気発生体1としてSm
Coの永久磁石を用いた場合について説明したが、必ず
しもこれに限定されるものではない。また、本発明の実
施形態1では、図1において、磁気バイパス手段56の
配置位置を回転軸心9と直交するA面で記載したが、回
転軸と平行したB面でも同様の効果を得ることができ
る。また、本発明の実施形態1では、磁気バイパス手段
56と磁気感受素子4の配置を同一空隙として説明した
が、必ずしもこれに限定されるものではない。
In the first embodiment of the present invention, only an example in which a Hall element is used as the magnetically sensitive element 4 has been described, but the present invention is not necessarily limited to this. In the first embodiment of the present invention, Sm is used as the magnetic generator 1.
The case where a Co permanent magnet is used has been described, but the present invention is not necessarily limited to this. Further, in the first embodiment of the present invention, the arrangement position of the magnetic bypass unit 56 is described on the A plane orthogonal to the rotation axis 9 in FIG. 1, but the same effect can be obtained on the B plane parallel to the rotation axis. Can be. Further, in the first embodiment of the present invention, the arrangement of the magnetic bypass unit 56 and the magnetic sensing element 4 has been described as being the same gap, but is not necessarily limited to this.

【0056】(実施の形態2)図6は本発明の非接触型
位置センサの第2の実施の形態を説明するための上面図
である。なお、図6において、図1と同一構成部分には
同一番号を付して詳細な説明を省略し、異なる部分につ
いてのみ記述する。図6において、実施の形態1と異な
る点は、2つのヨークが第1ヨーク22aと第2ヨーク
22bが2つの半円環状の磁性で構成されている点にあ
る。本実施の形態2の動作原理は、基本的には実施の形
態1で説明したものと同一であるので、詳細な説明は省
略する。
(Embodiment 2) FIG. 6 is a top view for explaining a non-contact type position sensor according to a second embodiment of the present invention. 6, the same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, detailed description thereof will be omitted, and only different components will be described. In FIG. 6, the difference from the first embodiment is that the two yokes are composed of the first yoke 22a and the second yoke 22b with two semi-annular magnets. The principle of operation of the second embodiment is basically the same as that described in the first embodiment, and a detailed description thereof will be omitted.

【0057】この構成においては、磁気発生体1を囲繞
する2つのヨークが回転軸心9を中心とする略円環状で
あるため、磁気回路のヨークの磁路長が最短となり、磁
気損失の小さい小型のセンサを実現できる。
In this configuration, since the two yokes surrounding the magnetic generator 1 are substantially annular with the rotation axis 9 as the center, the magnetic path length of the yoke of the magnetic circuit is shortest and the magnetic loss is small. A small sensor can be realized.

【0058】(実施の形態3)図7は本発明の非接触型
位置センサの第3の実施の形態を説明するための上面図
であり、図8は図7の形態を変形した別の応用例を示し
た図である。なお、図7と図8において、図1と同一構
成部分には同一番号を付して詳細な説明を省略し、異な
る部分についてのみ記述する。また、本実施形態3の動
作原理は、基本的には実施の形態1で説明したものと同
一であるので、詳細な説明は省略する。
(Embodiment 3) FIG. 7 is a top view for explaining a third embodiment of the non-contact type position sensor of the present invention, and FIG. 8 is another application obtained by modifying the embodiment of FIG. It is a figure showing an example. 7 and 8, the same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, detailed description thereof will be omitted, and only different components will be described. In addition, the operation principle of the third embodiment is basically the same as that described in the first embodiment, and a detailed description thereof will be omitted.

【0059】図7において、32aは第1ヨーク、32
bは第2ヨーク、12aは前記第1ヨーク32aの一部
が回転軸心9に垂直な面方向まで延びる延長ヨーク片、
12bは前記第2ヨーク32bの一部が回転軸心9に垂
直な面方向まで延びる延長ヨーク片、3cは前記第1ヨ
ーク片12aと第2ヨーク片12bの先端に構成された
空隙であり、第1ヨーク32aと第2ヨーク32bの面
対向部分に設けた第1の空隙3a,3bと同じ領域(回
転軸心9を通る第1平面)内にあって、第1の空隙を構
成している。すなわち、本実施の形態3(図7)におい
て、延長ヨーク片12aを含む第1ヨーク32aと延長
ヨーク片12bを含む第2ヨーク32bは、磁気発生体
1の回転軸心9を通る第1平面に面対称に構成され、前
記第1ヨーク32aと第2ヨーク32b間に対向して形
成する第1空隙は3個で、前記第1平面に平行に構成さ
れている。そして、第2空隙を含む磁気バイパス手段5
6と磁気感受素子4は、回転軸心9と平行な位置で磁気
発生体1から離れた第1空隙3cに配置されており、回
転軸心9と直交するエアギャップ7の存在下で磁気発生
体1がヨーク2の内側を回転するように構成している。
In FIG. 7, reference numeral 32a denotes a first yoke;
b is a second yoke, 12a is an extension yoke piece in which a part of the first yoke 32a extends to a surface direction perpendicular to the rotation axis 9,
Reference numeral 12b denotes an extended yoke piece in which a part of the second yoke 32b extends in a plane direction perpendicular to the rotation axis 9, and 3c denotes a gap formed at the tip of the first yoke piece 12a and the second yoke piece 12b. The first gap is formed in the same region (first plane passing through the rotation axis 9) as the first gaps 3a and 3b provided in the surface opposing portions of the first yoke 32a and the second yoke 32b. I have. That is, in the third embodiment (FIG. 7), the first yoke 32a including the extension yoke piece 12a and the second yoke 32b including the extension yoke piece 12b are formed on the first plane passing through the rotation axis 9 of the magnetic generator 1. The first yoke 32a and the second yoke 32b are opposed to each other and have three first air gaps formed in parallel with the first plane. Then, the magnetic bypass means 5 including the second gap
The magnetic sensing element 4 and the magnetic sensing element 4 are arranged in a first gap 3 c away from the magnetic generator 1 at a position parallel to the rotation axis 9 and generate magnetism in the presence of an air gap 7 orthogonal to the rotation axis 9. The body 1 is configured to rotate inside the yoke 2.

【0060】また、図8(a)は本実施形態である別の
応用例である非接触型位置センサの上面図で、図8
(b)はこの正面図である。本実施形態3(図8)にお
いて、84は磁気発生体1を囲繞する第1ヨーク、84
aは前記第1ヨーク84の一部が回転軸心9と直交する
平面に平行に延びて磁気発生体1の上を覆うように構成
した延長ヨーク片、85は磁気発生体1を囲繞する第2
ヨーク、85aは前記第1ヨーク85の一部が回転軸心
9と直交する平面に平行に延びて磁気発生体1の上を覆
うように構成した延長ヨーク片、3dは前記2つの延長
ヨーク片84aと85aが対向して構成された空隙であ
り、回転軸心9を通る第1平面に平行な第1空隙3a,
3bの領域内にあって、第1の空隙を構成している。第
2空隙を含む磁気バイパス手段56と磁気感受素子4
は、前記2つの延長ヨーク片84aと85aが対向して
構成された空隙3dに配置されていて、回転軸心9の軸
方向のエアギャップ7と回転軸心9と直交する方向のエ
アギャップ7aの存在下で磁気発生体1がヨーク2の内
側を回転するように構成したものである。ここで、図7
の場合と異なるところは、第1の空隙3dを構成してい
る空隙3dが軸心方向に延長されたことである。
FIG. 8A is a top view of a non-contact type position sensor which is another application example of the present embodiment.
(B) is this front view. In the third embodiment (FIG. 8), reference numeral 84 denotes a first yoke surrounding the magnetic generator 1;
a is an extension yoke piece configured so that a part of the first yoke 84 extends parallel to a plane orthogonal to the rotation axis 9 to cover the magnetic generator 1, and 85 is a first yoke piece surrounding the magnetic generator 1. 2
The yoke 85a is an extended yoke piece configured so that a part of the first yoke 85 extends in parallel to a plane perpendicular to the rotation axis 9 to cover the magnetic generator 1. 3d is the two extended yoke pieces. 84a and 85a are opposing air gaps, and are first air gaps 3a, parallel to a first plane passing through the rotation axis 9.
In the region 3b, a first gap is formed. Magnetic bypass means 56 including second gap and magnetic sensing element 4
Is disposed in a gap 3d in which the two extension yoke pieces 84a and 85a are opposed to each other, and an air gap 7 in the axial direction of the rotation axis 9 and an air gap 7a in a direction orthogonal to the rotation axis 9 are provided. Is arranged so that the magnetic generator 1 rotates inside the yoke 2 in the presence of. Here, FIG.
The difference from the case is that the gap 3d constituting the first gap 3d is extended in the axial direction.

【0061】本実施形態3においては、磁気感受素子4
と磁気バイパス手段56を磁気発生体1と離れた位置、
または、磁気発生体1の磁化方向の影響を受け難い位置
に配置できるため、センサの構成上考慮されるべき機械
的公差および耐久磨耗による軸の半径方向の磁気発生体
1の位置ずれによる磁界変化の影響を受け難い高精度の
センサを実現できる。
In the third embodiment, the magnetic sensing element 4
And the magnetic bypass means 56 at a position separated from the magnetic generator 1,
Alternatively, since it can be arranged at a position that is hardly affected by the magnetization direction of the magnetic generator 1, a magnetic field change due to a positional shift of the magnetic generator 1 in the radial direction of the shaft due to mechanical tolerance and durable wear to be considered in the configuration of the sensor. It is possible to realize a high-precision sensor which is hardly affected by the influence.

【0062】なお、本発明の実施の形態3では、磁気バ
イパス手段56と磁気感受素子4の配置を同一空隙とし
て説明したが、必ずしもこれに限定されるものではな
い。
In the third embodiment of the present invention, the arrangement of the magnetic bypass means 56 and the magnetic sensing element 4 has been described as being the same space, but the present invention is not necessarily limited to this.

【0063】(実施の形態4)図9(a)は本発明の非
接触型位置センサの第4の実施の形態を説明するための
上面図であり、図9(b)はその側面図である。図9に
おいて、62は第1のヨーク片62aと第2のヨーク片
62bを有する第1ヨーク、63は前記第1のヨーク片
62aに端面が対向する第3のヨーク片63aと前記第
2のヨーク片62bに側面が対向する第4のヨーク片6
3bを有する第2ヨーク、1は回転軸心9に対し垂直方
向に磁化されて外部からの回転操作に応動して回転する
回転軸8に配置された磁気発生体、4は磁気発生体1の
回転に伴う第1空隙64内の磁束の変化に感応する磁気
感応素子、64は前記第1ヨーク62と第2ヨーク63
の間の連続した単一の第1空隙、71は第1のヨーク片
62aまたは第3のヨーク片63aと磁気発生体1との
エアギャップ、70は第2のヨーク片62bまたは第4
のヨーク片63bと磁気発生体1とのエアギャップ、6
は第1のヨーク片62aと第3のヨーク片63aとの間
の第2空隙、5は第1のヨーク片62aと第3のヨーク
片63aに前記第2空隙6を介して配置された磁性体で
あり磁気バイパス手段56を構成している。本実施の形
態4において、第1ヨーク62及び第2ヨーク63は軟
磁性材料よりなり、第1空隙64のもとで互いに対向す
るように配置されている。そして、第1空隙64で横切
られる磁性体5の断面積は第1空隙64を介して対向す
る第1のヨーク片62aまたは第3のヨーク片63aの
断面積より小さく設定され、回転軸心9の軸方向のエア
ギャップ71と、回転軸心9と直交する方向のエアギャ
ップ70との存在下で磁気発生体1が第1ヨーク62と
第2ヨーク63の内側を回転するように構成している。
(Embodiment 4) FIG. 9A is a top view for explaining a non-contact type position sensor according to a fourth embodiment of the present invention, and FIG. 9B is a side view thereof. is there. In FIG. 9, reference numeral 62 denotes a first yoke having a first yoke piece 62a and a second yoke piece 62b, and 63 denotes a third yoke piece 63a whose end face is opposed to the first yoke piece 62a and the second yoke piece. Fourth yoke piece 6 whose side face faces yoke piece 62b
A second yoke 1b having a magnet 3b is magnetized in a direction perpendicular to the axis of rotation 9 and is provided with a magnetic generator disposed on a rotary shaft 8 which rotates in response to an external rotation operation. A magnetic sensing element that senses a change in magnetic flux in the first air gap 64 due to rotation, the first yoke 62 and the second yoke 63
Continuous air gap between the first yoke piece 62a or the third yoke piece 63a and the magnetic generator 1, and 70 the second yoke piece 62b or the fourth yoke piece 62b.
Air gap between the yoke piece 63b and the magnetic generator 1;
Is a second gap between the first yoke piece 62a and the third yoke piece 63a, and 5 is a magnetic gap disposed between the first yoke piece 62a and the third yoke piece 63a via the second gap 6. It is a body and constitutes the magnetic bypass means 56. In the fourth embodiment, the first yoke 62 and the second yoke 63 are made of a soft magnetic material, and are arranged to face each other under the first gap 64. The cross-sectional area of the magnetic body 5 traversed by the first gap 64 is set to be smaller than the cross-sectional area of the first yoke piece 62a or the third yoke piece 63a opposed via the first gap 64, and The magnetic generator 1 is configured to rotate inside the first yoke 62 and the second yoke 63 in the presence of the air gap 71 in the axial direction and the air gap 70 in the direction perpendicular to the rotation axis 9. I have.

【0064】本実施の形態4の動作原理は、基本的には
実施の形態1で説明したものと同一であるので、詳細な
説明は省略する。
Since the principle of operation of the fourth embodiment is basically the same as that described in the first embodiment, a detailed description will be omitted.

【0065】本実施の形態4における磁気回路の構成に
より、第1ヨーク片62aと第3のヨーク片63aが1
個の連続した第1空隙64を介して面対向するため、寸
法精度の良い第1空隙64を容易に実現できる。したが
って、第1空隙64の磁気分布が均一になり、第1空隙
64内に配置する磁気感受素子4の位置ずれによる影響
を殆ど受けることがない。また、閉磁気回路内に磁気感
受素子4が配置されているため、軸方向及び軸の半径方
向への磁気発生体1のずれに対し、すなわちエアギャッ
プ70またはエアギャップ71の変動に対して、その影
響を非常に受け難い。
According to the configuration of the magnetic circuit in the fourth embodiment, the first yoke piece 62a and the third yoke piece 63a
Since the surfaces face each other via the continuous first gaps 64, the first gaps 64 with high dimensional accuracy can be easily realized. Therefore, the magnetic distribution of the first gap 64 becomes uniform, and the magnetic sensing element 4 disposed in the first gap 64 is hardly affected by the displacement. In addition, since the magnetic sensing element 4 is disposed in the closed magnetic circuit, the magnetic sensing element 4 is displaced in the axial direction and the radial direction of the axis, that is, when the air gap 70 or the air gap 71 fluctuates. Very unlikely to be affected.

【0066】このように本実施の形態4の構成にて、磁
気感応素子4の取付け位置ずれ、軸方向及び軸の半径方
向への磁気発生体1のずれによる影響を受け難く、か
つ、磁気回路の構成が簡易で、センサ出力の直線性の誤
差が少ない高性能なセンサを実現することができる。
As described above, with the configuration of the fourth embodiment, the magnetic sensing element 4 is hardly affected by the displacement of the mounting position of the magnetic sensing element 4, the displacement of the magnetic generator 1 in the axial direction and the radial direction of the shaft, and the magnetic circuit And a high-performance sensor with a simple sensor output linearity error can be realized.

【0067】(実施の形態5)図10(a)は本発明の
非接触型位置センサの第5の実施の形態を説明するため
の上面図であり、図10(b)はその側面図である。な
お、図10において、図9と同一構成部分には同一番号
を付して詳細な説明を省略し、異なる部分についてのみ
記述する。図10において、第1ヨーク62及び第2ヨ
ーク63は底部を有する半円筒状のヨーク片で構成され
ており、第1空隙64のもとで対向するように配置され
ている。また、磁気発生体1はエアギャップ70及びエ
アギャップ71のもとで第1ヨーク62と第2ヨーク6
3で囲繞されている。
(Embodiment 5) FIG. 10A is a top view for explaining a non-contact position sensor according to a fifth embodiment of the present invention, and FIG. 10B is a side view thereof. is there. 10, the same components as those in FIG. 9 are denoted by the same reference numerals, detailed description thereof will be omitted, and only different portions will be described. In FIG. 10, the first yoke 62 and the second yoke 63 are configured by semi-cylindrical yoke pieces having a bottom portion, and are arranged so as to face each other under the first gap 64. In addition, the magnetic yoke 1 includes the first yoke 62 and the second yoke 6 under the air gap 70 and the air gap 71.
It is surrounded by three.

【0068】本実施の形態5の動作原理は、基本的には
実施の形態1で説明したものと同一であるので、詳細な
説明は省略する。
The operation principle of the fifth embodiment is basically the same as that described in the first embodiment, and a detailed description thereof will be omitted.

【0069】本実施の形態5において、実施の形態4と
異なる点は、底部をもつ半円筒状のヨーク片が用いられ
ていることである。この構成においては、磁気発生体1
を有底の半円筒状ヨークで半径方向を囲繞した閉磁気回
路であるため、実施の形態4に比しヨークの集磁能力が
向上して磁気発生体1の回転での第1空隙64の磁束変
化を大きくできる。その結果、第4の実施の形態の場合
より高感度の非接触型位置センサを実現できる。
The fifth embodiment is different from the fourth embodiment in that a semi-cylindrical yoke piece having a bottom is used. In this configuration, the magnetic generator 1
Is a closed magnetic circuit that is surrounded by a semi-cylindrical yoke with a bottom in the radial direction, so that the magnetism collecting ability of the yoke is improved as compared with the fourth embodiment, and the first gap 64 is formed by rotation of the magnetic generator 1. The change in magnetic flux can be increased. As a result, a non-contact type position sensor with higher sensitivity than in the fourth embodiment can be realized.

【0070】(実施の形態6)図11(a)は本発明の
非接触型位置センサの第6の実施の形態を説明するため
の上面図であり、図11(b)は図11(a)を別の形
態に変形した上面図である。なお、図11において、図
10と同一構成部分には同一番号を付して詳細な説明を
省略し、異なる部分についてのみ記述する。
(Embodiment 6) FIG. 11A is a top view for explaining a non-contact type position sensor according to a sixth embodiment of the present invention, and FIG. ) Is a top view in which another form is modified. 11, the same components as those in FIG. 10 are denoted by the same reference numerals, detailed description thereof will be omitted, and only different portions will be described.

【0071】本実施の形態6において、実施の形態5と
異なる点は、第1空隙64のもとで対向配置した有底の
半円筒状ヨーク62,63の底部に回転軸心9を中心と
する第1空隙64の間隔より大きい径からなる空隙72
を付加した磁気回路としていることである。この構成に
よれば、連続する第1空隙64の一部の面に距離が大
(磁気抵抗が大)なる空隙72が介在することになり、
磁気感受素子4が配置される磁束変化量を大きくするこ
とができる。その結果、第5の実施の形態より高感度の
センサを実現できる。そして、図11(b)は、さらに
図11(a)に比し空隙73の径を磁気発生体1に内接
する直径まで拡大した構成としている。この構成によれ
ば、更に高感度のセンサにすることができる。また、こ
の空隙72,73に回転の位置決めをする軸受け(図示
せず)を固定することにより、この中を磁気発生体1に
連結した回転軸8を通す構造も可能となり、センサの構
造設計をする上での応用性が拡大する。なお、本発明の
実施の形態6では、磁気バイパス手段56を構成する磁
性体5をヨークの側面に配置した構成としているが、必
ずしもこの面に限定されるものではない。
The sixth embodiment is different from the fifth embodiment in that the bottom of semi-cylindrical yokes 62 and 63 having bottoms opposed to each other under the first gap 64 with the rotation axis 9 as the center. Gap 72 having a diameter larger than the gap of the first gap 64
Is added to the magnetic circuit. According to this configuration, a gap 72 having a large distance (large magnetic resistance) is interposed on a part of the continuous first gap 64,
The amount of change in magnetic flux in which the magnetic sensing element 4 is arranged can be increased. As a result, a sensor with higher sensitivity than in the fifth embodiment can be realized. FIG. 11B shows a configuration in which the diameter of the gap 73 is further enlarged to the diameter inscribed in the magnetic generator 1 as compared with FIG. 11A. According to this configuration, a sensor with higher sensitivity can be obtained. Further, by fixing a bearing (not shown) for positioning the rotation to the gaps 72 and 73, a structure in which the rotation shaft 8 connected to the magnetic generator 1 is passed is also possible, and the structure of the sensor can be designed. The applicability in doing so expands. In the sixth embodiment of the present invention, the magnetic body 5 constituting the magnetic bypass means 56 is arranged on the side surface of the yoke, but is not necessarily limited to this surface.

【0072】(実施の形態7)図12は本発明の非接触
型位置センサの第7の実施の形態を説明するための上面
図である。なお、図12において、図10と同一構成部
分には同一番号を付して詳細な説明を省略し、異なる部
分についてのみ記述する。
(Embodiment 7) FIG. 12 is a top view for explaining a non-contact position sensor according to a seventh embodiment of the present invention. 12, the same components as those in FIG. 10 are denoted by the same reference numerals, detailed description thereof will be omitted, and only different components will be described.

【0073】本実施の形態7において、実施の形態5と
異なる点は、第1空隙64に、第2空隙6と磁性体5で
構成する磁気バイパス手段56と76を2個配置してい
る点である。この構成によれば、磁気バイパス手段5
6,76の近傍に集中する磁界を2つの磁気バイパス手
段56,76に分散できるため、磁気感受素子4を配置
する磁気バイパス手段56と76に隣接する第1空隙6
4aの磁界強度の差を少なくでき、そして、磁気バイパ
ス手段56と76で挟まれた第1空隙64aの磁界分布
を均一にできることから、磁気バイパス手段56と76
の近傍まで磁気感受素子4を配置しても検出感度の誤差
を発生しない。その結果、磁気感受素子4の配置位置の
ずれに影響を受けないセンサとすることができる。
The seventh embodiment is different from the fifth embodiment in that two magnetic bypass means 56 and 76 composed of the second gap 6 and the magnetic body 5 are arranged in the first gap 64. It is. According to this configuration, the magnetic bypass unit 5
6 and 76 can be distributed to the two magnetic bypass units 56 and 76, so that the first air gap 6 adjacent to the magnetic bypass units 56 and 76 where the magnetic sensing element 4 is arranged is arranged.
4a can be reduced, and the magnetic field distribution of the first gap 64a sandwiched between the magnetic bypass means 56 and 76 can be made uniform.
The detection sensitivity error does not occur even if the magnetic sensing element 4 is arranged to the vicinity of. As a result, it is possible to provide a sensor that is not affected by the displacement of the magnetic sensing element 4.

【0074】(実施の形態8)図13は本発明の非接触
型位置センサの第8の実施の形態を説明するための上面
図である。なお、図13において、図10と同一構成部
分には同一番号を付して詳細な説明を省略し、異なる部
分についてのみ記述する。
(Eighth Embodiment) FIG. 13 is a top view for explaining an eighth embodiment of the non-contact type position sensor of the present invention. In FIG. 13, the same components as those in FIG. 10 are denoted by the same reference numerals, detailed description thereof will be omitted, and only different components will be described.

【0075】本実施の形態8において、図10と異なる
点は、磁気バイパス手段を第1空隙64を架橋して磁路
を2つ有する1枚の磁性体板86で構成し、この磁路間
に磁気感受素子4を配置し、この磁性体板86を用いて
第1ヨーク62と第2ヨーク63とを機械的連結手段で
一体化した構成としている。この構成によれば、第1ヨ
ーク62および第2ヨーク63間の第1空隙64が磁性
体板86で決定され、センサ特性を安定化できる。
The eighth embodiment differs from FIG. 10 in that the magnetic bypass means is constituted by a single magnetic plate 86 having two magnetic paths by bridging the first gap 64. The magnetic sensing element 4 is arranged on the first yoke 62 and the first yoke 62 and the second yoke 63 are integrated by a mechanical connecting means using the magnetic plate 86. According to this configuration, the first gap 64 between the first yoke 62 and the second yoke 63 is determined by the magnetic plate 86, and the sensor characteristics can be stabilized.

【0076】(実施の形態9)図14(a)は本発明の
非接触型位置センサの第9の実施の形態を説明するため
の上面図であり、図14(b)はその側面図である。な
お、図14において、図10と同一構成部分には同一番
号を付して詳細な説明を省略し、異なる部分についての
み記述する。
(Embodiment 9) FIG. 14A is a top view for explaining a ninth embodiment of the non-contact type position sensor of the present invention, and FIG. 14B is a side view thereof. is there. 14, the same components as those in FIG. 10 are denoted by the same reference numerals, detailed description thereof will be omitted, and only different portions will be described.

【0077】本実施の形態9において、図10と異なる
点は、第1空隙64のもとで対向配置した第1ヨーク6
2と第2ヨーク63の一部を延長して突起部37と38
を形成するとともに、この延長した突起部37,38の
先端に第2空隙37aと38bを形成している点であ
る。
The ninth embodiment differs from FIG. 10 in that the first yoke 6
2 and a part of the second yoke 63 are extended to form protrusions 37 and 38.
And the second gaps 37a and 38b are formed at the tips of the extended protrusions 37 and 38.

【0078】本実施の形態9において、本発明者の検討
結果では、磁気バイパス手段を形成する磁性体の材質
は、電磁鋼板、構造用圧延鋼板、構造用鋼が好ましく、
空気或いは空気に近い透磁率で第2空隙を構成する場
合、第1空隙の間隔に対する比率が0.2以下の第2空
隙の間隔が最適であるという結果を得た。これは、本発
明に係わる以下の作用によるもので、以下、図15を用
いて説明する。図15は磁気バイパス手段の磁性体の前
記材質に磁化力を与えたときの磁化力に対する磁束密度
Bと透磁率μの関係を示した磁化特性図である。この図
15に示すように、磁化力に対する磁束密度Bと透磁率
μの変化が、起磁力が小の領域では磁束密度Bと透磁率
μの変化が線形であり、起磁力が大の領域では、透磁率
の変化が非線形に変化する特性を有しており、磁気発生
体の回転に伴う正弦波状に変化する第1空隙の磁化力を
この磁化特性で磁気バイパスする作用で、直線誤差の小
さい出力を得ることができる。そして、前述のように、
第2空隙より大きく第1空隙を設定しているため、第1
ヨーク及び第2ヨークの磁束密度は、磁気バイパス手段
より遥かに小さい磁束密度B1で、かつ、透磁率の線形
領域で動作し、磁気発生体の回転に伴う磁力変化に比例
した磁束を通す磁気回路として動作する。
In the ninth embodiment, the present inventor has shown that the magnetic body forming the magnetic bypass means is preferably made of a magnetic steel sheet, a rolled structural steel sheet, or a structural steel sheet.
When the second gap was formed with air or a magnetic permeability close to air, the result was obtained that the gap of the second gap having a ratio of 0.2 or less to the gap of the first gap was optimal. This is due to the following operation according to the present invention, which will be described below with reference to FIG. FIG. 15 is a magnetization characteristic diagram showing the relationship between the magnetic flux density B and the magnetic permeability μ with respect to the magnetizing force when a magnetizing force is applied to the material of the magnetic body of the magnetic bypass unit. As shown in FIG. 15, the change in the magnetic flux density B and the magnetic permeability μ with respect to the magnetizing force is linear in the region where the magnetomotive force is small, and the change in the magnetic flux density B and the magnetic permeability μ is linear in the region where the magnetomotive force is large. Has a characteristic that the change in the magnetic permeability changes non-linearly, and the magnetic force of the first gap, which changes in a sinusoidal shape due to the rotation of the magnetic generator, is magnetically bypassed with this magnetization characteristic, so that the linear error is small. You can get the output. And, as mentioned above,
Since the first gap is set to be larger than the second gap, the first gap is set.
The magnetic circuit has a magnetic flux density of the yoke and the second yoke which is much smaller than that of the magnetic bypass means, and operates in a linear region of magnetic permeability, and passes a magnetic flux proportional to a magnetic force change accompanying rotation of the magnetic generator. Works as

【0079】この構成によれば、磁気バイパス手段の磁
性体を別に用意することなく第1ヨーク62と第2ヨー
ク63と磁気バイパス手段の材質が同一のもとで、磁気
バイパス効果を備えた磁気回路とすることができ、直線
誤差の小さいセンサが実現できる。そして、この構成に
よれば、最小の加工部品数の組み合わせで磁気回路を簡
素に構成できるため、低コスト化が可能となる。
According to this configuration, the magnetic material having the magnetic bypass effect can be provided under the same material of the first yoke 62, the second yoke 63 and the magnetic bypass means without separately preparing a magnetic material of the magnetic bypass means. It can be a circuit, and a sensor with a small linear error can be realized. According to this configuration, the magnetic circuit can be simply configured with a minimum combination of the number of processed components, and thus cost reduction can be achieved.

【0080】そして、磁気バイパス手段の磁性体の動作
領域は、第2空隙の作用により、図15の起磁力Hの範
囲で、磁性体の飽和磁束密度に対して余裕のある磁束密
度であるため、温度の影響を受け難い。
The operating region of the magnetic body of the magnetic bypass means has a magnetic flux density that has a margin with respect to the saturation magnetic flux density of the magnetic body in the range of the magnetomotive force H shown in FIG. 15 due to the action of the second gap. Insensitive to temperature.

【0081】また、前記磁性体に電磁鋼板を用いれば、
起磁力と透磁率曲線が多様であることから、容易に磁気
回路に適した材質を選定できる。
Further, if an electromagnetic steel sheet is used for the magnetic body,
Since the magnetomotive force and the magnetic permeability curve are various, materials suitable for the magnetic circuit can be easily selected.

【0082】なお、本発明の実施形態9では、底部を有
する半円筒状ヨークで説明したが、必ずしもこれに限定
されるものでなく、上記動作原理に基づいて、円環状ヨ
ークを用いて磁気回路を構成するものも本発明に属する
ものである。
In the ninth embodiment of the present invention, a semi-cylindrical yoke having a bottom has been described. However, the present invention is not limited to this. Are also included in the present invention.

【0083】そして、これらの磁気回路を構成する部品
で自動車等の使用環境に適合させるためには、防錆処理
が必要になる。そのため、本発明の実施の形態1から9
の非接触型位置センサにおいては、前記第1ヨークと第
2ヨークと磁気バイパス手段の表面を非磁性の材質から
なるメッキ膜や塗装膜で、前記第2空隙に適した防錆処
理膜厚を施して互いに密着配置している。そして、第2
空隙の間隔が前記表面処理膜厚で不足する場合は、前記
防錆処理と併せて耐熱性にすぐれたポリイミド等のフィ
ルム状のテープで第2空隙を構成してもよいし、また、
磁気回路の構成部品と機械的公差のばらつきで生じるセ
ンサ出力の直線誤差を修正する手段として、前記テープ
の厚みを変えて磁気バイパス手段の磁性体の透磁率の動
作領域を変えることで、前記直線誤差を補正することも
できる。なお、第2空隙は非磁性から成る板状のもので
構成してもよい。
In order to adapt these magnetic circuit components to the use environment of an automobile or the like, rust prevention treatment is required. Therefore, Embodiments 1 to 9 of the present invention
In the non-contact type position sensor, the surfaces of the first yoke, the second yoke, and the magnetic bypass unit are made of a plating film or a coating film made of a non-magnetic material, and a rust-proofing film thickness suitable for the second gap is formed. And are arranged in close contact with each other. And the second
When the gap between the gaps is insufficient in the surface treatment film thickness, the second gap may be formed of a film-like tape such as polyimide having excellent heat resistance in combination with the rust prevention treatment,
As a means for correcting a linear error of the sensor output caused by a variation in mechanical components and mechanical tolerances of the magnetic circuit, by changing the operating area of the magnetic permeability of the magnetic material of the magnetic bypass means by changing the thickness of the tape, Errors can also be corrected. The second gap may be formed of a nonmagnetic plate.

【0084】そして、この磁気バイパス手段としての磁
性体をヨークに固定するためには、熱硬化樹脂や熱可塑
性樹脂、或いは非磁性のハトメで強固に密着固定する。
また、第2空隙が非磁性のメッキ膜の場合は、熱溶着や
超音波溶着、或いは、接着剤で密着固定してもよい。
In order to fix the magnetic body as the magnetic bypass means to the yoke, the magnetic body is firmly adhered and fixed with a thermosetting resin, a thermoplastic resin, or a non-magnetic eyelet.
In the case where the second gap is a non-magnetic plating film, the second gap may be adhered by heat welding, ultrasonic welding, or an adhesive.

【0085】なお、本実施の形態9の説明の中では、磁
気感受素子4を1個利用した1バンドタイプの例につい
てのみ記したが、これらの磁気感応素子4を複数個用意
することにより、片方の出力または双方を組み合わせた
出力により、異常状態を検知し自己診断を行なうこと、
及び双方の組み合わせ出力を利用して諸特性の改善を図
ることも可能である。
In the description of the ninth embodiment, only the example of the one-band type using one magnetic sensing element 4 is described. However, by preparing a plurality of these magnetic sensing elements 4, Detecting an abnormal state and performing self-diagnosis by one output or an output combining both,
It is also possible to improve various characteristics by using a combined output of the two.

【0086】(実施の形態10)図16は本発明の非接
触型位置センサの第10の実施の形態を説明するための
第1ヨークの斜視図である。本実施形態10において、
図10と異なる点は、第1ヨーク62のA面またはB面
に凹部43または44を設け、この凹部43または44
に磁気バイパス手段46または47を嵌合する構成とし
ていることである。この構成によれば、複雑な固定手段
を用いることなく磁気バイパス手段46または47を第
1ヨーク62に固定することができる。なお、本実施の
形態10において、凹部を第1ヨークに配設した構成で
説明したが、第1ヨークと第2ヨークの双方に凹部を配
設した構成でも良い。
(Embodiment 10) FIG. 16 is a perspective view of a first yoke for explaining a non-contact position sensor according to a tenth embodiment of the present invention. In the tenth embodiment,
10 is different from FIG. 10 in that a concave portion 43 or 44 is provided on the surface A or the surface B of the first yoke 62.
The configuration is such that the magnetic bypass means 46 or 47 is fitted with the magnetic bypass means 46. According to this configuration, the magnetic bypass unit 46 or 47 can be fixed to the first yoke 62 without using complicated fixing units. In the tenth embodiment, a configuration in which the concave portion is provided in the first yoke has been described, but a configuration in which the concave portion is provided in both the first yoke and the second yoke may be used.

【0087】また、図17に示すように、第1空隙に非
磁性からなるスペーサ45を配設し、第1ヨークと第2
ヨークを機械的に一体化することにより、第1空隙の寸
法がスペーサの厚みで決定され、その結果、有底の半円
筒状の第1ヨーク片及び第2ヨーク片の位置決めが容易
となり、特性を安定化することができる。
As shown in FIG. 17, a non-magnetic spacer 45 is provided in the first gap, and the first yoke and the second
By mechanically integrating the yokes, the size of the first gap is determined by the thickness of the spacer. As a result, the positioning of the bottomed semi-cylindrical first and second yoke pieces is facilitated, and the characteristics are improved. Can be stabilized.

【0088】(実施の形態11)図18〜図20は本発
明の非接触型位置センサの第11の実施の形態を説明す
るための磁気発生体の形状を示す図である。なお、図1
8〜図20において、図6と同一構成部分には同一番号
を付して詳細な説明を省略し、異なる部分についてのみ
記述する。
(Embodiment 11) FIGS. 18 to 20 are views showing the shape of a magnetic generator for explaining an eleventh embodiment of the non-contact type position sensor of the present invention. FIG.
8 to 20, the same components as those in FIG. 6 are denoted by the same reference numerals, detailed description thereof will be omitted, and only different components will be described.

【0089】本実施の形態11において、実施の形態1
〜10と異なる点は、磁気発生体の形状を回転軸心9に
対して直交する方向の外形形状が略円形をしている点に
ある。
In the eleventh embodiment, the first embodiment
10 is that the shape of the magnetic generator is substantially circular in the direction orthogonal to the rotation axis 9.

【0090】図18において、51は磁気発生体として
の磁石、52は磁石51を第1ヨーク22aと第2ヨー
ク22bで囲繞するエアギャップである。この構成にお
いて、磁石51は回転軸心9を中心とした円盤状として
おり、磁気バイパス手段56を設けない状態でのセンサ
出力が、直方体磁石に比してより正弦波状で滑らかな曲
線となるため、前述の磁気バイパス手段による直線誤差
の補正が容易となる。そして、磁石51の半径方向の周
囲に等間隔のエアギャップ52を設けて、磁石51を第
1ヨーク22aと第2ヨーク22bで囲繞した構成とし
ているため、磁石51が半径方向へずれても、図3のg
1とg2の変化が相殺されるように作用し、閉磁気回路
の総磁気抵抗が変化しない。したがって、磁石の半径方
向のずれに影響を受け難く、直線性に優れた非接触型位
置センサを実現できる。
In FIG. 18, reference numeral 51 denotes a magnet as a magnet, and 52 denotes an air gap surrounding the magnet 51 with a first yoke 22a and a second yoke 22b. In this configuration, the magnet 51 has a disk shape with the rotation axis 9 as the center, and the sensor output without the magnetic bypass means 56 has a more sinusoidal and smoother curve than the rectangular parallelepiped magnet. In addition, it is easy to correct the linear error by the magnetic bypass unit. Since the air gap 52 is provided at equal intervals around the magnet 51 in the radial direction, and the magnet 51 is surrounded by the first yoke 22a and the second yoke 22b, even if the magnet 51 shifts in the radial direction, G in FIG.
The change of 1 and g2 acts to cancel each other, and the total reluctance of the closed magnetic circuit does not change. Therefore, a non-contact type position sensor which is hardly affected by the displacement of the magnet in the radial direction and has excellent linearity can be realized.

【0091】図19(a)はリング状の磁石53を示し
ており、図19(b)はこのリング状磁石に軸受け手段
を構成した斜視図である。
FIG. 19 (a) shows a ring-shaped magnet 53, and FIG. 19 (b) is a perspective view of the ring-shaped magnet provided with bearing means.

【0092】この構成によれば、円盤状磁石と同じ効果
が得られるほかに、図19(b)に示すように、前記リ
ング状磁石53の中空部54に軸受け手段55を配設
し、その軸受け手段55にスロットルバルブに連結され
たシャフト48を受けるための軸受け溝55aを容易に
構成できる他、磁石を回転させるためのシャフトの連結
構造について応用範囲が広くなる。
According to this structure, the same effect as that of the disk-shaped magnet can be obtained. In addition, as shown in FIG. 19B, a bearing means 55 is provided in the hollow portion 54 of the ring-shaped magnet 53, and The bearing groove 55a for receiving the shaft 48 connected to the throttle valve in the bearing means 55 can be easily formed, and the range of application of the shaft connection structure for rotating the magnet is widened.

【0093】図20は磁気発生体を小判状にしたもの
で、57は円弧状の2つの着磁面を有した小判状磁石、
50は前記磁石57に設けられた穴、57aと57bは
磁石57の磁極面、57cと57dは磁化方向に平行に
構成した平面、58は磁石57に着磁する時の着磁ヨー
クである。磁石57の形状は磁化方向と平行する2つの
平面57c,57dを有し、磁極面57a,57bを円
弧状に構成している。この場合も、前記の直線誤差の補
正が容易な特性が得られるほか、着磁機の着磁ヨーク5
8で着磁する場合、2つの平面57c,57dを固定す
るとともに、この平面を基準に着磁することができる。
したがって、磁石形状に対しての磁化方向が安定し、前
記第1ヨークと第2ヨークとで構成する第1空隙の位置
と、磁石の形状を基準にした位置を合せたときのセンサ
出力のばらつきを少なくできる。
FIG. 20 shows an oval-shaped magnet generator. 57 is an oval-shaped magnet having two arc-shaped magnetized surfaces.
50 is a hole provided in the magnet 57, 57a and 57b are magnetic pole surfaces of the magnet 57, 57c and 57d are planes parallel to the magnetization direction, and 58 is a magnetizing yoke for magnetizing the magnet 57. The shape of the magnet 57 has two flat surfaces 57c and 57d parallel to the magnetization direction, and the magnetic pole surfaces 57a and 57b are formed in an arc shape. In this case as well, the characteristic that the linear error can be easily corrected is obtained, and the magnetizing yoke 5
In the case of magnetizing at 8, the two planes 57c and 57d can be fixed and can be magnetized based on this plane.
Therefore, the magnetization direction with respect to the magnet shape is stable, and the variation in sensor output when the position of the first gap formed by the first and second yokes and the position based on the shape of the magnet are matched. Can be reduced.

【0094】また、磁石57に設けた孔50を回転軸心
9と同軸の位置決め穴として利用することにより、磁気
発生体を回転軸上に容易に位置決めすることができ、そ
の結果、回転位置において、センサ出力のばらつきを少
なくできる。そして、本実施の形態11によれば、磁石
を囲繞した磁気抵抗の小さい閉磁気回路が構成されるた
め、熱負荷による不可逆減磁を生ずることもなく、磁石
の熱枯らしの工程を省くことができる。
Further, by using the hole 50 provided in the magnet 57 as a positioning hole coaxial with the rotation axis 9, the magnetic generator can be easily positioned on the rotation axis. In addition, variations in sensor output can be reduced. According to the eleventh embodiment, since a closed magnetic circuit having a small magnetic resistance surrounding the magnet is formed, irreversible demagnetization due to a thermal load does not occur, and the step of heat-wiring the magnet can be omitted. it can.

【0095】なお、本実施の形態11では、磁気発生体
として一対の磁極からなる1個の永久磁石を利用した例
について説明したが、従来の第1の例で説明した一対の
円弧状磁石を対向配置された構成であっても構わない。
In the eleventh embodiment, an example has been described in which one permanent magnet consisting of a pair of magnetic poles is used as the magnetic generator. However, the pair of arc-shaped magnets described in the first conventional example is replaced with the pair of arc-shaped magnets. A configuration in which the components are opposed to each other may be used.

【0096】[0096]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、磁気発生
体の回転に伴う磁気感受素子の出力の直線誤差が1%以
下で、自動車への使用に適し、高精度で、なおかつ磁気
回路の構成が簡易な非接触型位置センサが得られる。
As described above, according to the present invention, the linear error of the output of the magnetic sensing element due to the rotation of the magnetic generator is 1% or less, which is suitable for use in automobiles, has high accuracy, and has a magnetic circuit. A non-contact type position sensor having a simple configuration can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】(a)本発明の非接触型位置センサの第1の実
施の形態を示す上面図 (b)同センサの正面図
FIG. 1A is a top view showing a first embodiment of a non-contact type position sensor of the present invention. FIG. 1B is a front view of the sensor.

【図2】(a)同センサの動作原理を示す上面図 (b)同センサの動作原理を示す出力特性図 (c),(d),(e)同センサの動作原理を示す模式
2A is a top view showing the operation principle of the sensor; FIG. 2B is an output characteristic diagram showing the operation principle of the sensor; FIGS. 2C, 2D and 2E are schematic diagrams showing the operation principle of the sensor;

【図3】同センサの等価回路図FIG. 3 is an equivalent circuit diagram of the sensor.

【図4】同センサの磁束変化を示す図FIG. 4 is a diagram showing a change in magnetic flux of the sensor.

【図5】同センサに使用する磁気バイパス手段としての
磁性体の磁気特性図
FIG. 5 is a magnetic characteristic diagram of a magnetic body as a magnetic bypass unit used in the sensor.

【図6】本発明の非接触型位置センサの第2の実施の形
態を示す上面図
FIG. 6 is a top view showing a second embodiment of the non-contact type position sensor of the present invention.

【図7】本発明の非接触型位置センサの第3の実施の形
態を示す上面図
FIG. 7 is a top view showing a non-contact position sensor according to a third embodiment of the present invention;

【図8】(a)本発明の非接触型位置センサの第3の実
施の形態の変形例を示す上面図 (b)同正面図
FIG. 8A is a top view showing a modification of the third embodiment of the non-contact type position sensor of the present invention; FIG.

【図9】(a)本発明の非接触型位置センサの第4の実
施の形態を示す上面図 (b)同側面図
9A is a top view showing a non-contact position sensor according to a fourth embodiment of the present invention, and FIG.

【図10】(a)本発明の非接触型位置センサの第5の
実施の形態を示す上面図 (b)同側面図
10A is a top view showing a non-contact position sensor according to a fifth embodiment of the present invention. FIG.

【図11】(a)本発明の非接触型位置センサの第6の
実施の形態を示す上面図 (b)本発明の非接触型位置センサの第6の実施の形態
の変形例を示す上面図
FIG. 11A is a top view showing a sixth embodiment of the non-contact position sensor of the present invention. FIG. 11B is a top view showing a modification of the sixth embodiment of the non-contact position sensor of the present invention. Figure

【図12】本発明の非接触型位置センサの第7の実施の
形態を示す上面図
FIG. 12 is a top view showing a non-contact position sensor according to a seventh embodiment of the present invention;

【図13】本発明の非接触型位置センサの第8の実施の
形態を示す上面図
FIG. 13 is a top view showing a non-contact position sensor according to an eighth embodiment of the present invention;

【図14】(a)本発明の非接触型位置センサの第9の
実施の形態を示す上面図 (b)同側面図
14A is a top view showing a ninth embodiment of the non-contact position sensor of the present invention. FIG.

【図15】同センサに使用する磁性体の動作領域を説明
する磁化特性図
FIG. 15 is a magnetization characteristic diagram illustrating an operation region of a magnetic material used in the sensor.

【図16】本発明の非接触型位置センサの第10の実施
の形態を示す斜視図
FIG. 16 is a perspective view showing a non-contact position sensor according to a tenth embodiment of the present invention.

【図17】同センサの別の実施の形態を示す斜視図FIG. 17 is a perspective view showing another embodiment of the sensor.

【図18】本発明の非接触型位置センサの第11の実施
の形態を示す上面図
FIG. 18 is a top view showing a non-contact position sensor according to an eleventh embodiment of the present invention.

【図19】(a)同センサの別の磁石の形状を示す上面
図 (b)同磁石の応用を示す斜視図
FIG. 19A is a top view showing the shape of another magnet of the same sensor. FIG. 19B is a perspective view showing an application of the magnet.

【図20】同センサの別の磁石の形状を示す上面図FIG. 20 is a top view showing the shape of another magnet of the sensor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 磁気発生体 2a 第1ヨーク 2b 第2ヨーク 3a,3b 第1空隙 4 磁気感受素子 4a 感受面 5 磁性体 6 第2空隙 7 エアギャップ 7a エアギャップ 8 回転軸 9 回転軸心 10 磁化方向 12a,12b 延長ヨーク片 22a 第1ヨーク 22b 第2ヨーク 32a 第1ヨーク 32b 第2ヨーク 37 突起部 37a 第2空隙 38 突起部 38b 第2空隙 43 凹部 44 凹部 45 スペーサ 46 磁性体 47 磁性体 48 シャフト 50 穴 53 磁気発生体 54 中空部 55 軸受け手段 55a 軸受け溝 56 磁気バイパス手段 57 磁気発生体 58 着磁ヨーク 62 第1ヨーク 62a 第1のヨーク片 62b 第2のヨーク片 63 第2ヨーク 63a 第3のヨーク片 63b 第4のヨーク片 64 第1空隙 70 エアギャップ 71 エアギャップ 72 第3空隙 73 第3空隙 76 磁性体 84a,85a ヨーク片 86 磁性体板 91a 磁気回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Magnetic generator 2a 1st yoke 2b 2nd yoke 3a, 3b 1st gap 4 Magnetic sensing element 4a Sensing surface 5 Magnetic body 6 2nd gap 7 Air gap 7a Air gap 8 Rotation axis 9 Rotation axis 10 Magnetization direction 12a 12b Extension yoke piece 22a First yoke 22b Second yoke 32a First yoke 32b Second yoke 37 Projection 37a Second gap 38 Projection 38b Second gap 43 Depression 44 Recess 45 Spacer 46 Magnetic body 47 Magnetic body 48 Shaft 50 Hole 53 Magnetic generator 54 Hollow part 55 Bearing means 55a Bearing groove 56 Magnetic bypass means 57 Magnetic generator 58 Magnetized yoke 62 First yoke 62a First yoke piece 62b Second yoke piece 63 Second yoke 63a Third yoke Piece 63b fourth yoke piece 64 first gap 70 air gap 71 d Gap 72 third gap 73 third gap 76 the magnetic body 84a, 85a yoke pieces 86 magnetic plates 91a magnetic circuit

Claims (26)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 外部からの回転操作に応動して回転する
回転軸に配置され、前記回転軸に対して垂直方向に磁化
された磁気発生体と、前記磁気発生体の磁極を囲繞し前
記回転軸を通る第一平面に平行に形成された少なくとも
2個の第1空隙のもとで対向する第1ヨークおよび第2
ヨークと、前記第1空隙内に配置されて前記磁気発生体
の回転に伴って前記第1空隙内の磁束密度の変化に感応
する磁気感受素子と、前記第1空隙を形成する前記第1
ヨーク及び第2ヨークの断面積より小さい断面積をも
ち、前記第1空隙の近傍に配置された磁性体を含み、前
記第1空隙より小さい第2空隙のもとで形成された磁気
バイパス手段を備え、前記磁気発生体は前記回転軸と直
交するエアギャップの存在下で前記第1ヨークおよび第
2ヨークの内側を回転可能である非接触型位置センサ。
1. A magnetic generator arranged on a rotary shaft that rotates in response to a rotation operation from the outside, and magnetized in a direction perpendicular to the rotary shaft, and a magnetic pole surrounding the magnetic generator, A first yoke and a second yoke opposed by at least two first gaps formed parallel to a first plane passing through the axis;
A yoke, a magnetic sensing element disposed in the first gap for sensing a change in magnetic flux density in the first gap with rotation of the magnetic generator, and a first sensing element forming the first gap.
A magnetic bypass unit having a cross-sectional area smaller than a cross-sectional area of the yoke and the second yoke, including a magnetic body disposed near the first gap, and formed under a second gap smaller than the first gap; A non-contact position sensor, wherein the magnetic generator is rotatable inside the first yoke and the second yoke in the presence of an air gap orthogonal to the rotation axis.
【請求項2】 前記第1ヨーク、第2ヨークは半円環状
の磁性体で構成した請求項1記載の非接触型位置セン
サ。
2. The non-contact position sensor according to claim 1, wherein the first yoke and the second yoke are made of a semi-annular magnetic body.
【請求項3】 外部からの回転操作に応動して回転する
回転軸に配置され、前記回転軸に対して垂直方向に磁化
された磁気発生体と、前記磁気発生体を囲繞し前記回転
軸を通る第1平面に平行で、かつ前記第1平面に面対称
であるも、前記回転軸の軸方向に異なるように形成され
た少なくとも3個の第1空隙のもとで対向する第1ヨー
クおよび第2ヨークと、前記第1空隙内に配置されて前
記磁気発生体の回転に伴って前記第1空隙内の磁束密度
の変化に感応する磁気感受素子と、前記第1空隙を形成
する前記第1ヨーク及び第2ヨークの断面積より小さい
断面積をもち、前記第1空隙の近傍に配置された磁性体
を含み、前記第1空隙より小さい第2空隙のもとで形成
された磁気バイパス手段を備え、前記磁気発生体は前記
回転軸と直交する方向及び前記回転軸の軸方向のエアギ
ャップの存在下で前記第1ヨークおよび第2ヨークの内
側を回転可能である非接触型位置センサ。
3. A magnetic generator that is arranged on a rotating shaft that rotates in response to a rotating operation from the outside, and that is magnetized in a direction perpendicular to the rotating shaft; A first yoke which is parallel to the first plane passing therethrough, and which is symmetrical with respect to the first plane, but faces at least three first gaps formed so as to be different in the axial direction of the rotation axis; A second yoke, a magnetic sensing element disposed in the first gap, and responsive to a change in magnetic flux density in the first gap with rotation of the magnetic generator, and a second element forming the first gap. Magnetic bypass means having a cross-sectional area smaller than a cross-sectional area of the first yoke and the second yoke, including a magnetic body disposed near the first gap, and formed under a second gap smaller than the first gap. Wherein the magnetic generator is orthogonal to the rotation axis. A non-contact position sensor rotatable inside the first yoke and the second yoke in the presence of an air gap in the direction of rotation and in the axial direction of the rotation shaft.
【請求項4】 第1のヨーク片と第2のヨーク片を有す
る第1ヨークと、前記第1のヨーク片に端面が対向する
第3のヨーク片と前記第2のヨーク片に側面が対向する
第4のヨーク片を有する第2ヨークと、前記第1ヨーク
および第2ヨークにより構成される空間内に位置し、外
部からの回転操作に応動して回転する回転軸に配置され
て前記回転軸に対し垂直方向に磁化された磁気発生体
と、前記回転軸を通る第1平面に平行に形成された前記
第1ヨークと第2ヨーク間の連続した単一の第1空隙内
に配設され、前記磁気発生体の回転に伴う前記第1空隙
内の磁束の変化に感応する磁気感受素子と、前記第1空
隙を形成する前記第1ヨークまたは第2ヨークの断面積
より小さい断面積をもち、前記第1空隙の近傍に配置さ
れた磁性体を含み、前記第1空隙より小さい第2空隙の
もとで形成された磁気バイパス手段を備え、前記第1ヨ
ーク及び第2ヨークは前記回転軸を通る前記第1平面に
対し垂直で、かつ前記回転軸を通る第2平面上で鍵型断
面形状をしており、前記磁気発生体は前記回転軸の軸方
向及び前記回転軸と直交する方向のエアギャップの存在
下で、前記第1ヨーク及び第2ヨークの内周を回転可能
である非接触型位置センサ。
4. A first yoke having a first yoke piece and a second yoke piece, a third yoke piece having an end face facing the first yoke piece, and a side face facing the second yoke piece. A second yoke having a fourth yoke piece, and a rotation shaft disposed in a space defined by the first yoke and the second yoke and rotated in response to a rotation operation from the outside, and A magnetic generator magnetized perpendicular to the axis and disposed in a single continuous first gap between the first and second yokes formed parallel to a first plane passing through the axis of rotation; A magnetic sensing element responsive to a change in magnetic flux in the first air gap due to the rotation of the magnetic generator, and a cross-sectional area smaller than a cross-sectional area of the first yoke or the second yoke forming the first air gap. A magnetic material disposed near the first gap; Magnetic bypass means formed under a second gap smaller than the first gap, wherein the first yoke and the second yoke are perpendicular to the first plane passing through the rotation axis, and are connected to the rotation axis. The first yoke and the second yoke in the presence of an air gap in the axial direction of the rotation axis and in the direction orthogonal to the rotation axis. Non-contact type position sensor that is rotatable on the inner circumference of the device.
【請求項5】 前記第1ヨーク及び第2ヨークは底部を
有する半円筒状のヨークである請求項4記載の非接触型
位置センサ。
5. The non-contact position sensor according to claim 4, wherein the first yoke and the second yoke are semi-cylindrical yokes having a bottom.
【請求項6】 前記第1ヨーク及び第2ヨークは底部を
有する半円筒状のヨークであり、前記ヨークの底部に前
記第1空隙より大きい前記回転軸を中心とする円形の第
3空隙を付加した請求項4記載の非接触型位置センサ。
6. The first yoke and the second yoke are semi-cylindrical yokes having a bottom, and a circular third gap is added to the bottom of the yoke and is larger than the first gap and centered on the rotation axis. The non-contact type position sensor according to claim 4, wherein
【請求項7】 前記第3空隙の直径は、前記磁気発生体
の外形まで大きくした請求項6記載の非接触型位置セン
サ。
7. The non-contact position sensor according to claim 6, wherein the diameter of the third gap is increased to the outer shape of the magnetic generator.
【請求項8】 前記磁気バイパス手段としての磁性体の
透磁率が、前記磁気発生体の回転移動に伴う前記磁気バ
イパス手段としての磁性体に印加される磁界の強さに対
して正の係数で、かつ非線形である請求項1、3、4の
いずれかに記載の非接触型位置センサ。
8. The magnetic permeability of the magnetic body as the magnetic bypass means is a positive coefficient with respect to the strength of the magnetic field applied to the magnetic body as the magnetic bypass means accompanying the rotational movement of the magnetic generator. 5. The non-contact position sensor according to claim 1, which is non-linear.
【請求項9】 前記第1空隙に対し少なくとも2個以上
の前記磁気バイパス手段を備え、前記磁気バイパス手段
の間に形成された第1空隙に磁気感受素子を配設した請
求項1、3、4のいずれかに記載の非接触型位置セン
サ。
9. The method according to claim 1, wherein at least two or more magnetic bypass means are provided for the first gap, and a magnetic sensing element is provided in the first gap formed between the magnetic bypass means. 5. The non-contact position sensor according to any one of 4.
【請求項10】 前記第1空隙の近傍に配設する磁気バ
イパス手段としての磁性体は、前記第1空隙を架橋する
磁路を少なくとも2つ有する1枚の磁性体板で構成さ
れ、前記磁路間に存在する前記第1空隙に磁気感磁素子
を配置し、前記第1ヨークと第2ヨークとに対し前記磁
性体板を機械的連結手段で一体化した請求項1、3、4
のいずれかに記載の非接触型位置センサ。
10. A magnetic body as magnetic bypass means disposed in the vicinity of the first air gap is constituted by a single magnetic body plate having at least two magnetic paths bridging the first air gap. A magnetic sensing element is disposed in the first gap existing between the roads, and the magnetic plate is integrated with the first yoke and the second yoke by mechanical connection means.
The non-contact type position sensor according to any one of the above.
【請求項11】 前記磁気バイパス手段としての磁性体
の材質は、前記ヨークを構成する部材と同一である請求
項1、3、4のいずれかに記載の非接触型位置センサ。
11. The non-contact type position sensor according to claim 1, wherein a material of a magnetic body as said magnetic bypass means is the same as a member constituting said yoke.
【請求項12】 前記磁気バイパス手段としての磁性体
の材質は、前記ヨークを構成する部材と異なる請求項
1、3、4のいずれかに記載の非接触型位置センサ。
12. The non-contact type position sensor according to claim 1, wherein a material of a magnetic body as said magnetic bypass means is different from a member constituting said yoke.
【請求項13】 前記磁気バイパス手段を形成する磁性
体が電磁鋼板あるいは構造用圧延鋼または構造用鋼から
成る軟磁性体である請求項1、3、4のいずれかに記載
の非接触型位置センサ。
13. The non-contact type position according to claim 1, wherein the magnetic material forming the magnetic bypass means is a soft magnetic material made of a magnetic steel sheet, a rolled steel for a structure, or a steel for a structure. Sensor.
【請求項14】 前記第2空隙を構成する部材は非磁性
体であり、前記第1ヨークと第2ヨークの表面及び前記
磁気バイパス手段としての磁性体の表面間に前記第2空
隙を形成し、前記第1ヨークと第2ヨーク及び前記磁気
バイパス手段を機械的に一体化した請求項1、3、4の
いずれかに記載の非接触型位置センサ。
14. A member forming the second gap is a non-magnetic material, and forms the second gap between the surfaces of the first yoke and the second yoke and the surface of the magnetic material as the magnetic bypass means. 5. The non-contact position sensor according to claim 1, wherein the first yoke, the second yoke, and the magnetic bypass unit are mechanically integrated.
【請求項15】 前記第2空隙を構成する非磁性体の部
材は、メッキ膜または塗装膜で形成した請求項14に記
載の非接触型位置センサ。
15. The non-contact position sensor according to claim 14, wherein the non-magnetic member constituting the second gap is formed of a plating film or a coating film.
【請求項16】 前記第2空隙を構成する非磁性体の部
材は、フィルム状のテープで形成した請求項14に記載
の非接触型位置センサ。
16. The non-contact position sensor according to claim 14, wherein the non-magnetic member forming the second gap is formed of a film tape.
【請求項17】 非磁性体で構成された第2空隙を含む
前記磁気バイパス手段を前記第1ヨーク及び第2ヨーク
に機械的に一体化する手段は、熱硬化樹脂、射出成形樹
脂、非磁性のハトメ、熱溶着、超音波溶着のいずれかで
ある請求項14に記載の非接触型位置センサ。
17. A means for mechanically integrating said magnetic bypass means including a second gap made of a non-magnetic material into said first yoke and said second yoke, comprises a thermosetting resin, an injection molding resin, a non-magnetic The non-contact position sensor according to claim 14, wherein the non-contact position sensor is any one of eyelet, thermal welding, and ultrasonic welding.
【請求項18】 前記第1ヨーク及び第2ヨークに凹部
を設け、前記凹部に前記磁気バイパス手段を固定した請
求項1、3、4のいずれかに記載の非接触型位置セン
サ。
18. The non-contact position sensor according to claim 1, wherein a concave portion is provided in each of the first and second yokes, and the magnetic bypass unit is fixed in the concave portion.
【請求項19】 前記第1空隙は、前記第1ヨーク及び
第2ヨーク間を機械的に一体化する非磁性から成るスペ
ーサにより構成した請求項1、3、4のいずれかに記載
の非接触型位置センサ。
19. The non-contact device according to claim 1, wherein the first gap is formed by a nonmagnetic spacer that mechanically integrates the first yoke and the second yoke. Type position sensor.
【請求項20】 前記第1ヨーク及び第2ヨーク間の前
記第1空隙中に充填剤が挿入され、その充填剤にて前記
磁気感応素子を保持した請求項1、3、4のいずれかに
記載の非接触型位置センサ。
20. The magnetic head according to claim 1, wherein a filler is inserted into the first gap between the first yoke and the second yoke, and the magnetic sensitive element is held by the filler. A non-contact type position sensor according to the above.
【請求項21】 前記第1空隙内に少なくとも2個以上
の前記磁気感応素子を配設した請求項1、3、4のいず
れかに記載の非接触型位置センサ。
21. The non-contact position sensor according to claim 1, wherein at least two or more of said magnetically sensitive elements are disposed in said first gap.
【請求項22】 前記磁気感受素子はホール素子である
請求項1、3、4のいずれかに記載の非接触型位置セン
サ。
22. The non-contact type position sensor according to claim 1, wherein the magnetic sensing element is a Hall element.
【請求項23】 前記磁気発生体が円盤状の磁石より構
成される請求項1、3、4のいずれかに記載の非接触型
位置センサ。
23. The non-contact type position sensor according to claim 1, wherein the magnetic generator comprises a disk-shaped magnet.
【請求項24】 前記磁気発生体がリング状の磁石より
構成される請求項1、3、4のいずれかに記載の非接触
型位置センサ。
24. The non-contact type position sensor according to claim 1, wherein the magnetic generator comprises a ring-shaped magnet.
【請求項25】 前記磁気発生体は、円弧状の2つの磁
極面を有した磁石により構成される請求項1、3、4の
いずれかに記載の非接触型位置センサ。
25. The non-contact position sensor according to claim 1, wherein the magnetic generator is constituted by a magnet having two arc-shaped magnetic pole surfaces.
【請求項26】 前記磁気発生体に前記回転軸と同軸の
位置決め穴を有することを特徴とする請求項1、3、4
のいずれかに記載の非接触型位置センサ。
26. The magnetic generator according to claim 1, further comprising a positioning hole coaxial with the rotating shaft.
The non-contact type position sensor according to any one of the above.
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