JP2002048506A - 電磁アクチュエータ用位置センサ - Google Patents
電磁アクチュエータ用位置センサInfo
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- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
- G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
- G01D5/14—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
- G01D5/142—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage using Hall-effect devices
- G01D5/145—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage using Hall-effect devices influenced by the relative movement between the Hall device and magnetic fields
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- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
- G01B7/003—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring position, not involving coordinate determination
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- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- G01D2205/70—Position sensors comprising a moving target with particular shapes, e.g. of soft magnetic targets
- G01D2205/77—Specific profiles
- G01D2205/775—Tapered profiles
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 非接触、かつ、高精度な電磁アクチュエータ
用位置センサを提供することを目的とする。 【解決手段】 被検出軸１と、被検出軸１に固定され、
かつ、被検出軸１の軸方向に平行な第１の磁極ベクトル
２ａを有する第１の磁石２と、第１の磁石２に対向して
配置され、かつ、第１の磁極ベクトル２ａとほぼ直角に
立体交差する第２の磁極ベクトル３ａを有する第２の磁
石３と、第２の磁石３上に配置され、かつ、第１、第２
の磁極ベクトル２ａ、３ａの両者にほぼ直交する方向に
感磁軸を有する磁電変換部としての第１、第２の半導体
磁気抵抗素子５ａ、５ｂとを備え、被検出軸１の軸方向
の動きに応じた出力を第１、第２の素子５ａ、５ｂより
得られるように構成したものである。
用位置センサを提供することを目的とする。 【解決手段】 被検出軸１と、被検出軸１に固定され、
かつ、被検出軸１の軸方向に平行な第１の磁極ベクトル
２ａを有する第１の磁石２と、第１の磁石２に対向して
配置され、かつ、第１の磁極ベクトル２ａとほぼ直角に
立体交差する第２の磁極ベクトル３ａを有する第２の磁
石３と、第２の磁石３上に配置され、かつ、第１、第２
の磁極ベクトル２ａ、３ａの両者にほぼ直交する方向に
感磁軸を有する磁電変換部としての第１、第２の半導体
磁気抵抗素子５ａ、５ｂとを備え、被検出軸１の軸方向
の動きに応じた出力を第１、第２の素子５ａ、５ｂより
得られるように構成したものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車の各種シス
テムに用いられる電磁アクチュエータの可動軸と軸方向
に連動する被検出軸の位置を検出する電磁アクチュエー
タ用位置センサに関するものである。
テムに用いられる電磁アクチュエータの可動軸と軸方向
に連動する被検出軸の位置を検出する電磁アクチュエー
タ用位置センサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、車の低燃費化の要求が高まる中
で、これに対応すべく各種低燃費化の施策が検討されて
いる。その中の一つであるバッテリーの高電圧化によ
り、リニアソレノイド等の電磁アクチュエータにおいて
高駆動力と小型化が両立するようになった。これにより
機械式アクチュエータに対して効率の高い電磁アクチュ
エータの各種電装システムへの適用が検討されるように
なった。電磁アクチュエータを各種電装システムに適用
する際の課題は、可動軸の高精度な位置制御の実現であ
る。そのためには可動軸の正確な位置検出が必要にな
り、位置センサが重要になってくる。
で、これに対応すべく各種低燃費化の施策が検討されて
いる。その中の一つであるバッテリーの高電圧化によ
り、リニアソレノイド等の電磁アクチュエータにおいて
高駆動力と小型化が両立するようになった。これにより
機械式アクチュエータに対して効率の高い電磁アクチュ
エータの各種電装システムへの適用が検討されるように
なった。電磁アクチュエータを各種電装システムに適用
する際の課題は、可動軸の高精度な位置制御の実現であ
る。そのためには可動軸の正確な位置検出が必要にな
り、位置センサが重要になってくる。
【０００３】従来の電磁アクチュエータ用位置センサ
（特開平５−２６４３２６号公報）について、図７を用
いて説明する。
（特開平５−２６４３２６号公報）について、図７を用
いて説明する。
【０００４】図７（ａ）は、従来の電磁アクチュエータ
用位置センサの全体構成を説明するための斜視図であ
る。
用位置センサの全体構成を説明するための斜視図であ
る。
【０００５】図７（ｂ）は、同センサの矢印Ｃ〜Ｃ方向
から見た断面図である。
から見た断面図である。
【０００６】図７（ｃ）は、同センサの磁電変換部と磁
界発生部の関係を詳細に説明するための斜視図である。
界発生部の関係を詳細に説明するための斜視図である。
【０００７】図７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）において、１
００は被検出軸、１００ａは被検出軸１００の長さ方向
に沿って設けられたガイド溝、１１０は厚さ方向ａが着
磁方向である磁石、１２０は二等辺三角形状のパーマロ
イからなる磁性板、１３０は磁石１１０と磁性板１２０
をそれぞれ長手方向を合致させて添着させた磁界発生
部、１４０は磁電変換部、３１０は被検出軸１００の平
坦面、３２０はガイド溝１００ａと嵌合して被検出軸１
００に対して相対的に円滑に摺動する絶縁物からなる摺
動子である。摺動子３２０に設けられた磁電変換部１４
０は被検出軸１００の平坦面３１０に設けられた磁界発
生部１３０と平行になるように装着されている。
００は被検出軸、１００ａは被検出軸１００の長さ方向
に沿って設けられたガイド溝、１１０は厚さ方向ａが着
磁方向である磁石、１２０は二等辺三角形状のパーマロ
イからなる磁性板、１３０は磁石１１０と磁性板１２０
をそれぞれ長手方向を合致させて添着させた磁界発生
部、１４０は磁電変換部、３１０は被検出軸１００の平
坦面、３２０はガイド溝１００ａと嵌合して被検出軸１
００に対して相対的に円滑に摺動する絶縁物からなる摺
動子である。摺動子３２０に設けられた磁電変換部１４
０は被検出軸１００の平坦面３１０に設けられた磁界発
生部１３０と平行になるように装着されている。
【０００８】次に、このような従来例の動作について説
明する。
明する。
【０００９】摺動子３２０に対して被検出軸１００が変
位すると｛図７（ａ）の矢印Ｄの方向｝、の磁性板１２
０において磁電変換部１４０に対向する磁性板１２０の
幅が変化するため、磁電変換部１４０が感受する磁界の
強さが変化し、これによって被検出軸１００の位置を検
出することができる。
位すると｛図７（ａ）の矢印Ｄの方向｝、の磁性板１２
０において磁電変換部１４０に対向する磁性板１２０の
幅が変化するため、磁電変換部１４０が感受する磁界の
強さが変化し、これによって被検出軸１００の位置を検
出することができる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の電磁アクチュエータ用位置センサでは、以下の課題
があった。従来の電磁アクチュエータ用位置センサは、
磁界発生部１３０に対して磁電変換部１４０が軸心まわ
りに回転しないように案内としての接触部を有してい
る。しかし、従来例のように案内としての接触部を有し
ていると、長い期間使用した場合に偏摩耗が発生する。
この偏摩耗によりガタが生じて、センサの出力が不安定
になる。
来の電磁アクチュエータ用位置センサでは、以下の課題
があった。従来の電磁アクチュエータ用位置センサは、
磁界発生部１３０に対して磁電変換部１４０が軸心まわ
りに回転しないように案内としての接触部を有してい
る。しかし、従来例のように案内としての接触部を有し
ていると、長い期間使用した場合に偏摩耗が発生する。
この偏摩耗によりガタが生じて、センサの出力が不安定
になる。
【００１１】本発明は上記の課題を解決し、被検出軸の
軸心まわりの回転を全く拘束することなく、非接触、か
つ、高精度に位置検出が可能な電磁アクチュエータ用位
置センサを提供することを目的とする。
軸心まわりの回転を全く拘束することなく、非接触、か
つ、高精度に位置検出が可能な電磁アクチュエータ用位
置センサを提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明の電磁アクチュエータ用位置センサは、電磁ア
クチュエータの可動軸と軸方向に連動する被検出軸に固
定され、かつ、被検出軸の軸方向に平行な第１の磁極ベ
クトルを有する第１の磁石と、第１の磁石に対向して配
置され、かつ、第１の磁極ベクトルとほぼ直角に立体交
差する第２の磁極ベクトルを有する第２の磁石と、第２
の磁石上に配置され、かつ、第１、第２の磁極ベクトル
の両者にほぼ直交する方向に感磁軸を有する磁電変換部
とを備え、被検出軸の軸方向の動きに応じた出力を磁電
変換部より得られるように構成したことを特徴とするも
のである。この構成により、被検出軸の軸心まわりの回
転を全く拘束することなく、非接触、かつ、高精度に位
置検出が可能な電磁アクチュエータ用位置センサを提供
することができる。
に本発明の電磁アクチュエータ用位置センサは、電磁ア
クチュエータの可動軸と軸方向に連動する被検出軸に固
定され、かつ、被検出軸の軸方向に平行な第１の磁極ベ
クトルを有する第１の磁石と、第１の磁石に対向して配
置され、かつ、第１の磁極ベクトルとほぼ直角に立体交
差する第２の磁極ベクトルを有する第２の磁石と、第２
の磁石上に配置され、かつ、第１、第２の磁極ベクトル
の両者にほぼ直交する方向に感磁軸を有する磁電変換部
とを備え、被検出軸の軸方向の動きに応じた出力を磁電
変換部より得られるように構成したことを特徴とするも
のである。この構成により、被検出軸の軸心まわりの回
転を全く拘束することなく、非接触、かつ、高精度に位
置検出が可能な電磁アクチュエータ用位置センサを提供
することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、電磁アクチュエータの可動軸と軸方向に連動する被
検出軸と前記被検出軸に固定され、かつ、前記被検出軸
の軸方向に平行な第１の磁極ベクトルを有する第１の磁
石と、前記第１の磁石に対向して配置され、かつ、前記
第１の磁極ベクトルとほぼ直角に立体交差する第２の磁
極ベクトルを有する第２の磁石と、前記第２の磁石上に
配置され、かつ、前記第１、第２の磁極ベクトルの両者
にほぼ直交する方向に感磁軸を有する磁電変換部とを備
え、前記被検出軸の軸方向の動きに応じた出力を前記磁
電変換部より得られるように構成しているため、被検出
軸の軸心まわりの回転を全く拘束することなく、非接
触、かつ、高精度に位置検出できるという作用を有す
る。
は、電磁アクチュエータの可動軸と軸方向に連動する被
検出軸と前記被検出軸に固定され、かつ、前記被検出軸
の軸方向に平行な第１の磁極ベクトルを有する第１の磁
石と、前記第１の磁石に対向して配置され、かつ、前記
第１の磁極ベクトルとほぼ直角に立体交差する第２の磁
極ベクトルを有する第２の磁石と、前記第２の磁石上に
配置され、かつ、前記第１、第２の磁極ベクトルの両者
にほぼ直交する方向に感磁軸を有する磁電変換部とを備
え、前記被検出軸の軸方向の動きに応じた出力を前記磁
電変換部より得られるように構成しているため、被検出
軸の軸心まわりの回転を全く拘束することなく、非接
触、かつ、高精度に位置検出できるという作用を有す
る。
【００１４】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、第１の磁石が被検出軸の軸心と同軸の
円筒形状であるため、被検出軸が軸心まわりに回転して
も磁電変換部と前記第１の磁石とのギャップが変化せず
検出精度を保持できるという作用を有する。
の発明において、第１の磁石が被検出軸の軸心と同軸の
円筒形状であるため、被検出軸が軸心まわりに回転して
も磁電変換部と前記第１の磁石とのギャップが変化せず
検出精度を保持できるという作用を有する。
【００１５】請求項３に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、磁電変換部が第２の磁石上に第２の磁
極ベクトルと平行な方向に配置された第１、第２の半導
体磁気抵抗素子であるため、検出感度が高く、かつ、高
精度な検出を行うことができるという作用を有する。
の発明において、磁電変換部が第２の磁石上に第２の磁
極ベクトルと平行な方向に配置された第１、第２の半導
体磁気抵抗素子であるため、検出感度が高く、かつ、高
精度な検出を行うことができるという作用を有する。
【００１６】請求項４に記載の発明は、請求項３に記載
の発明において、第１、第２の半導体磁気抵抗素子の間
に増幅回路部が設けられているため、素子と回路間の配
線の引回しが短くなり耐ノイズ性が向上するとともに、
センサ全体を小型化できるという作用を有する。
の発明において、第１、第２の半導体磁気抵抗素子の間
に増幅回路部が設けられているため、素子と回路間の配
線の引回しが短くなり耐ノイズ性が向上するとともに、
センサ全体を小型化できるという作用を有する。
【００１７】請求項５に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、第１の磁石と第２の磁石がＳｍＣｏ系
の希土類磁石であるため、耐環境性が向上し出力電圧の
安定性を保持できるという作用を有する。
の発明において、第１の磁石と第２の磁石がＳｍＣｏ系
の希土類磁石であるため、耐環境性が向上し出力電圧の
安定性を保持できるという作用を有する。
【００１８】請求項６に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、被検出軸が非磁性材料であるため、被
検出軸側へ流れる磁束が減少し、第１、第２の半導体磁
気抵抗素子側に流れる磁束の量がその分だけ増加して出
力感度が向上するという作用を有する。
の発明において、被検出軸が非磁性材料であるため、被
検出軸側へ流れる磁束が減少し、第１、第２の半導体磁
気抵抗素子側に流れる磁束の量がその分だけ増加して出
力感度が向上するという作用を有する。
【００１９】請求項７に記載の発明は、電磁アクチュエ
ータの可動軸と軸方向に連動する被検出軸と、前記被検
出軸に固定され、かつ、前記被検出軸の軸方向に平行な
第１の磁極ベクトルを有する第１の磁石と、前記第１の
磁石に対向して配置され、かつ、前記第１の磁極ベクト
ルとほぼ直角に立体交差する第２の磁極ベクトルを有す
る第２の磁石と、前記第２の磁極ベクトルに対して垂直
に、かつ、前記第２の磁石を挟み込むように設けた２枚
の磁性材料からなる集磁ヨークと、前記２枚の集磁ヨー
クの側面上に少なくとも１個ずつ配置され、かつ、前記
第１、第２の磁極ベクトルの両者にほぼ直交する方向に
感磁軸を有する磁電変換部とを備え、前記被検出軸の軸
方向の動きに応じた出力を前記磁電変換部より得られる
ように構成しているため、第１、第２の磁極ベクトルに
ほぼ直交する方向の磁束密度が向上し、半導体磁気抵抗
素子の高感度領域が利用でき、出力感度が向上するとい
う作用を有する。
ータの可動軸と軸方向に連動する被検出軸と、前記被検
出軸に固定され、かつ、前記被検出軸の軸方向に平行な
第１の磁極ベクトルを有する第１の磁石と、前記第１の
磁石に対向して配置され、かつ、前記第１の磁極ベクト
ルとほぼ直角に立体交差する第２の磁極ベクトルを有す
る第２の磁石と、前記第２の磁極ベクトルに対して垂直
に、かつ、前記第２の磁石を挟み込むように設けた２枚
の磁性材料からなる集磁ヨークと、前記２枚の集磁ヨー
クの側面上に少なくとも１個ずつ配置され、かつ、前記
第１、第２の磁極ベクトルの両者にほぼ直交する方向に
感磁軸を有する磁電変換部とを備え、前記被検出軸の軸
方向の動きに応じた出力を前記磁電変換部より得られる
ように構成しているため、第１、第２の磁極ベクトルに
ほぼ直交する方向の磁束密度が向上し、半導体磁気抵抗
素子の高感度領域が利用でき、出力感度が向上するとい
う作用を有する。
【００２０】請求項８に記載の発明は、請求項７に記載
の発明において、磁電変換部が２枚の集磁ヨークの側面
上に第２の磁極ベクトルと平行になるようにそれぞれ配
置された第１、第２の半導体磁気抵抗素子であるため、
検出感度が高く、かつ、高精度な検出を行うことができ
るという作用を有する。
の発明において、磁電変換部が２枚の集磁ヨークの側面
上に第２の磁極ベクトルと平行になるようにそれぞれ配
置された第１、第２の半導体磁気抵抗素子であるため、
検出感度が高く、かつ、高精度な検出を行うことができ
るという作用を有する。
【００２１】以下、本発明の実施の形態について、図１
から図６を用いて説明する。
から図６を用いて説明する。
【００２２】（実施の形態１）図１は本発明の電磁アク
チュエータ用位置センサの実施の形態として電動ＥＧＲ
バルブ装置に適用した構成を示す断面図である。
チュエータ用位置センサの実施の形態として電動ＥＧＲ
バルブ装置に適用した構成を示す断面図である。
【００２３】図２は図１における電磁アクチュエータ用
位置センサの原理を説明するための斜視図である。
位置センサの原理を説明するための斜視図である。
【００２４】図３は図２における被検出軸と第１の磁石
の固定関係を説明するための断面図である。
の固定関係を説明するための断面図である。
【００２５】図４は図１における電磁アクチュエータ用
位置センサの主要部を説明するための破断断面図であ
る。
位置センサの主要部を説明するための破断断面図であ
る。
【００２６】図１から図４において、１はオーステナイ
ト系耐熱鋼（例えば、ＪＩＳ規格のＳＵＨ−３１Ｂ）な
どの非磁性ステンレスよりなる丸棒の被検出軸、２は被
検出軸１に同軸になるように取り付けられたＳｍＣｏ系
希土類磁石からなる円筒形状の第１の磁石、２ａは第１
の磁石２の磁極の方向を表す第１の磁極ベクトル、３は
ＳｍＣｏ系希土類磁石からなる第２の磁石、３ａは第２
の磁石３の磁極の方向を表す第２の磁極ベクトル、４
ａ、４ｂは第１、第２の集磁ヨーク、５ａ、５ｂは第
１、第２の半導体磁気抵抗素子、６ａ、６ｂは第１、第
２の固定抵抗、１７は金ワイヤー、１８はモールドケー
ス、１９はリードフレーム、２０は中継基板、２１は中
継端子、２４はコネクタ端子、２５はコネクタ部、３３
はアーマチュア、３４は第１のリターンスプリング、３
５は第２のリターンスプリング、３６は第１のステー
タ、３７は第２のステータ、３８はシャフト、３９はバ
ルブ、４０は環状のコイル、４１はバルブベース、４２
は環流路、４３はバルブシート、４４は内カバー、４５
は外カバー、４６は第１の軸受、４７は第２の軸受、５
１は電動ＥＧＲバルブ装置、５２は位置センサ、５３は
リニアソレノイド、５４はバルブ機構である。
ト系耐熱鋼（例えば、ＪＩＳ規格のＳＵＨ−３１Ｂ）な
どの非磁性ステンレスよりなる丸棒の被検出軸、２は被
検出軸１に同軸になるように取り付けられたＳｍＣｏ系
希土類磁石からなる円筒形状の第１の磁石、２ａは第１
の磁石２の磁極の方向を表す第１の磁極ベクトル、３は
ＳｍＣｏ系希土類磁石からなる第２の磁石、３ａは第２
の磁石３の磁極の方向を表す第２の磁極ベクトル、４
ａ、４ｂは第１、第２の集磁ヨーク、５ａ、５ｂは第
１、第２の半導体磁気抵抗素子、６ａ、６ｂは第１、第
２の固定抵抗、１７は金ワイヤー、１８はモールドケー
ス、１９はリードフレーム、２０は中継基板、２１は中
継端子、２４はコネクタ端子、２５はコネクタ部、３３
はアーマチュア、３４は第１のリターンスプリング、３
５は第２のリターンスプリング、３６は第１のステー
タ、３７は第２のステータ、３８はシャフト、３９はバ
ルブ、４０は環状のコイル、４１はバルブベース、４２
は環流路、４３はバルブシート、４４は内カバー、４５
は外カバー、４６は第１の軸受、４７は第２の軸受、５
１は電動ＥＧＲバルブ装置、５２は位置センサ、５３は
リニアソレノイド、５４はバルブ機構である。
【００２７】リニアソレノイド５３は、上下に分かれた
第１、第２のステータ３６、３７に挟まれたコイル４０
と第１、第２のステータ３６、３７の内周壁の内側円柱
空間に昇降自在に嵌合したアーマチュア３３と、アーマ
チュア３３を上方に付勢される第１のリターンスプリン
グ３４とから構成されている。第１のステータ３６の中
央に嵌着された第１の軸受４６に上下に摺動自在に支持
されたシャフト３８が、その上端部をアーマチュア３３
の中心に固着され一体に昇降できるようになっている。
第１、第２のステータ３６、３７に挟まれたコイル４０
と第１、第２のステータ３６、３７の内周壁の内側円柱
空間に昇降自在に嵌合したアーマチュア３３と、アーマ
チュア３３を上方に付勢される第１のリターンスプリン
グ３４とから構成されている。第１のステータ３６の中
央に嵌着された第１の軸受４６に上下に摺動自在に支持
されたシャフト３８が、その上端部をアーマチュア３３
の中心に固着され一体に昇降できるようになっている。
【００２８】シャフト３８の下端にはバルブ３９が形成
されている。バルブ機構５４のバルブベース４１には排
気ガスの環流路４２が形成されていて、同バルブベース
４１内の環流路４２の途中にバルブシート４３が位置し
てシャフト３８の下端のバルブ３９がバルブシート４３
に開閉自在に接離するようになっている。
されている。バルブ機構５４のバルブベース４１には排
気ガスの環流路４２が形成されていて、同バルブベース
４１内の環流路４２の途中にバルブシート４３が位置し
てシャフト３８の下端のバルブ３９がバルブシート４３
に開閉自在に接離するようになっている。
【００２９】上下に昇降自在に支持された被検出軸１
は、リニアソレノイド５３の中心に突出して下端部をア
ーマチュア３３に当接している。
は、リニアソレノイド５３の中心に突出して下端部をア
ーマチュア３３に当接している。
【００３０】また、第１の磁石２を取付けた被検出軸１
は、第２のリターンスプリング３５により下方へ付勢さ
れている。さらに、第２のリターンスプリング３５は内
カバー４４により固定されており、内カバー４４と中継
端子２１及びコネクタ端子２４の電気的接続部は、外カ
バー４５により被覆されている。
は、第２のリターンスプリング３５により下方へ付勢さ
れている。さらに、第２のリターンスプリング３５は内
カバー４４により固定されており、内カバー４４と中継
端子２１及びコネクタ端子２４の電気的接続部は、外カ
バー４５により被覆されている。
【００３１】図２において、被検出軸１の軸方向と第１
の磁石２の第１の磁極ベクトル２ａは平行になってい
る。そして、第１の磁石２に対向して第２の磁石３が配
置される。ここで、第１の磁極ベクトル２ａと第２の磁
極ベクトル３ａはほぼ直角に立体交差している。また、
第２の磁石３の第２の磁極ベクトル３ａに対して垂直
に、かつ第２の磁石３を挟み込むように設けた２枚の磁
性材料よりなる第１、第２の集磁ヨーク４ａ、４ｂが配
置され、各々の集磁ヨーク４ａ、４ｂの側面上にそれぞ
れ第１、第２の半導体磁気抵抗素子５ａ、５ｂが実装さ
れている。第１、第２の半導体磁気抵抗素子５ａ、５ｂ
の感磁軸は第１の磁極ベクトル２ａと第２の磁極ベクト
ル３ａに直交している。第１、第２の半導体磁気抵抗素
子５ａ、５ｂと第１、第２の固定抵抗６ａ、６ｂが電気
的に接続されてホィートストンブリッジを構成してい
る。
の磁石２の第１の磁極ベクトル２ａは平行になってい
る。そして、第１の磁石２に対向して第２の磁石３が配
置される。ここで、第１の磁極ベクトル２ａと第２の磁
極ベクトル３ａはほぼ直角に立体交差している。また、
第２の磁石３の第２の磁極ベクトル３ａに対して垂直
に、かつ第２の磁石３を挟み込むように設けた２枚の磁
性材料よりなる第１、第２の集磁ヨーク４ａ、４ｂが配
置され、各々の集磁ヨーク４ａ、４ｂの側面上にそれぞ
れ第１、第２の半導体磁気抵抗素子５ａ、５ｂが実装さ
れている。第１、第２の半導体磁気抵抗素子５ａ、５ｂ
の感磁軸は第１の磁極ベクトル２ａと第２の磁極ベクト
ル３ａに直交している。第１、第２の半導体磁気抵抗素
子５ａ、５ｂと第１、第２の固定抵抗６ａ、６ｂが電気
的に接続されてホィートストンブリッジを構成してい
る。
【００３２】図２において、主要部の寸法は第２の磁石
３の第２の磁極ベクトル３ａの方向の長さは４ｍｍ、被
検出軸１と平行な方向の長さは５ｍｍ、被検出軸１と垂
直な方向の長さは４ｍｍであり、第１、第２の集磁ヨー
ク４ａ、４ｂの厚さは１．５ｍｍである。第１の磁石２
の外径はφ８ｍｍ、軸方向長さは１２ｍｍである。ま
た、第１の磁石２の外周表面から第１、第２の半導体磁
気抵抗素子５ａ、５ｂの表面までの距離は、２．８ｍｍ
である。
３の第２の磁極ベクトル３ａの方向の長さは４ｍｍ、被
検出軸１と平行な方向の長さは５ｍｍ、被検出軸１と垂
直な方向の長さは４ｍｍであり、第１、第２の集磁ヨー
ク４ａ、４ｂの厚さは１．５ｍｍである。第１の磁石２
の外径はφ８ｍｍ、軸方向長さは１２ｍｍである。ま
た、第１の磁石２の外周表面から第１、第２の半導体磁
気抵抗素子５ａ、５ｂの表面までの距離は、２．８ｍｍ
である。
【００３３】図３において、第１の磁石２はＳｍＣｏ系
希土類磁石を含有した樹脂ペーストからなり、これをパ
イプ１ａにインサート成型する。この時、パイプ１ａに
設けられた突起１ｂが抜け止めになっている。また、パ
イプ１ａは被検出軸１に圧入されている。
希土類磁石を含有した樹脂ペーストからなり、これをパ
イプ１ａにインサート成型する。この時、パイプ１ａに
設けられた突起１ｂが抜け止めになっている。また、パ
イプ１ａは被検出軸１に圧入されている。
【００３４】図４において、第１、第２の半導体磁気抵
抗素子５ａ、５ｂはリードフレーム１９上にダイボンデ
ィングされ、第１、第２の半導体磁気抵抗素子５ａ、５
ｂ上に設けられた電極（図示せず）とリードフレーム１
９が金ワイヤー１７によりワイヤーボンディングされて
いる。これらをトランスファーモールドすることによ
り、第１、第２の集磁ヨーク４ａ、４ｂ及び第２の磁石
３の上にモールドケース１８が完成する。リードフレー
ム１９は中継基板２０を介して、中継端子２１に電気的
に接続されている。これらは、封止樹脂２２により被覆
されている。さらに、中継端子２１はコネクタ端子２４
に電気的に接続されて、コネクタ部２５より外部に信号
を取り出せるようになっている（図１参照）。
抗素子５ａ、５ｂはリードフレーム１９上にダイボンデ
ィングされ、第１、第２の半導体磁気抵抗素子５ａ、５
ｂ上に設けられた電極（図示せず）とリードフレーム１
９が金ワイヤー１７によりワイヤーボンディングされて
いる。これらをトランスファーモールドすることによ
り、第１、第２の集磁ヨーク４ａ、４ｂ及び第２の磁石
３の上にモールドケース１８が完成する。リードフレー
ム１９は中継基板２０を介して、中継端子２１に電気的
に接続されている。これらは、封止樹脂２２により被覆
されている。さらに、中継端子２１はコネクタ端子２４
に電気的に接続されて、コネクタ部２５より外部に信号
を取り出せるようになっている（図１参照）。
【００３５】以下に本実施の形態の動作を説明する。
【００３６】電動ＥＧＲバルブ装置５１において、制御
用ＥＣＵ（図示せず）からコイル４０への入力電流が変
化するとシャフト３８の位置が変化する。これによっ
て、バルブ３９の開度が変化して排気ガスの環流量も変
化する。この時、シャフト３８の移動により位置センサ
５２の被検出軸１が同時に移動し、これに取り付けられ
た第１の磁石２の位置が変化する。この時、第１の磁石
２と対向配置されている第２の磁石３における第２の磁
極ベクトル３ａに対して垂直に、かつ、第２の磁石３を
挟み込むように設けられた集磁ヨーク４ａ、４ｂの側面
上に実装された第１、第２の半導体磁気抵抗素子５ａ、
５ｂに印加される磁界の強さが変化する。そして、この
磁界の強さの変化によって、第１、第２の半導体磁気抵
抗素子５ａ、５ｂの抵抗が変化する。第１、第２の半導
体磁気抵抗素子５ａ、５ｂと第１、第２の固定抵抗６
ａ、６ｂとによるホィートストンブリッジにより、前述
の抵抗変化を電圧の変化に変換する。
用ＥＣＵ（図示せず）からコイル４０への入力電流が変
化するとシャフト３８の位置が変化する。これによっ
て、バルブ３９の開度が変化して排気ガスの環流量も変
化する。この時、シャフト３８の移動により位置センサ
５２の被検出軸１が同時に移動し、これに取り付けられ
た第１の磁石２の位置が変化する。この時、第１の磁石
２と対向配置されている第２の磁石３における第２の磁
極ベクトル３ａに対して垂直に、かつ、第２の磁石３を
挟み込むように設けられた集磁ヨーク４ａ、４ｂの側面
上に実装された第１、第２の半導体磁気抵抗素子５ａ、
５ｂに印加される磁界の強さが変化する。そして、この
磁界の強さの変化によって、第１、第２の半導体磁気抵
抗素子５ａ、５ｂの抵抗が変化する。第１、第２の半導
体磁気抵抗素子５ａ、５ｂと第１、第２の固定抵抗６
ａ、６ｂとによるホィートストンブリッジにより、前述
の抵抗変化を電圧の変化に変換する。
【００３７】前述の位置センサ５２の出力の一例を図５
に示す。図５において、横軸は第２の磁石３の被検出軸
１と平行な方向の中心位置を基準にした場合の第１の磁
石２の変位であり、縦軸は位置センサ５２の出力電圧で
ある。第１の磁石２の変位に応じてリニアに出力電圧が
変化する。また、変位が−５ｍｍから＋５ｍｍへと変化
すると、出力電圧の幅が１Ｖ以上という大きな値にな
る。
に示す。図５において、横軸は第２の磁石３の被検出軸
１と平行な方向の中心位置を基準にした場合の第１の磁
石２の変位であり、縦軸は位置センサ５２の出力電圧で
ある。第１の磁石２の変位に応じてリニアに出力電圧が
変化する。また、変位が−５ｍｍから＋５ｍｍへと変化
すると、出力電圧の幅が１Ｖ以上という大きな値にな
る。
【００３８】シャフト３８の移動量は、すなわちバルブ
３９のバルブ開度に対応し、この検出されたバルブ開度
は制御用のＥＣＵにフィードバックされる。シャフト３
８は、これが固着されるアーマチュア３３と第１、第２
の軸受４６、４７により移動範囲が制限されている。す
なわち、アーマチュア３３が軸受４７に接触した場合が
バルブ３９の全閉位置（図５の変位＋４ｍｍに相当）、
アーマチュア３３が軸受４６に接触した場合がバルブ３
９の全開位置（図５の変位−４ｍｍに相当）になってい
る。
３９のバルブ開度に対応し、この検出されたバルブ開度
は制御用のＥＣＵにフィードバックされる。シャフト３
８は、これが固着されるアーマチュア３３と第１、第２
の軸受４６、４７により移動範囲が制限されている。す
なわち、アーマチュア３３が軸受４７に接触した場合が
バルブ３９の全閉位置（図５の変位＋４ｍｍに相当）、
アーマチュア３３が軸受４６に接触した場合がバルブ３
９の全開位置（図５の変位−４ｍｍに相当）になってい
る。
【００３９】このような動作形態と出力電圧の関係を模
式的に示したのが、図６（ａ）である。図６（ａ）にお
いて、Ｖｃが全閉位置での出力電圧（図５の出力電圧
３．０Ｖに相当）、Ｖｏが全開位置での出力電圧（図５
の出力電圧２．０Ｖに相当）、Ｖが現在の出力電圧であ
る。
式的に示したのが、図６（ａ）である。図６（ａ）にお
いて、Ｖｃが全閉位置での出力電圧（図５の出力電圧
３．０Ｖに相当）、Ｖｏが全開位置での出力電圧（図５
の出力電圧２．０Ｖに相当）、Ｖが現在の出力電圧であ
る。
【００４０】図６（ａ）における現在の真のバルブ位置
Ｘは、
Ｘは、
【００４１】
【数１】
【００４２】により表せる。
【００４３】前述のような構成では図６（ｂ）に示すよ
うに、温度変化により出力電圧の温度ドリフトが発生す
る。図６（ｂ）において、Ｖｃ１が温度ドリフト後の全
閉位置での出力電圧、Ｖｏ１が温度ドリフト後の全開位
置での出力電圧、Ｖ１が温度ドリフト後の現在の出力電
圧である。
うに、温度変化により出力電圧の温度ドリフトが発生す
る。図６（ｂ）において、Ｖｃ１が温度ドリフト後の全
閉位置での出力電圧、Ｖｏ１が温度ドリフト後の全開位
置での出力電圧、Ｖ１が温度ドリフト後の現在の出力電
圧である。
【００４４】このような温度による変化がある場合に
も、
も、
【００４５】
【数２】
【００４６】を用いれば現在の真のバルブ位置Ｘが求ま
る。
る。
【００４７】また、本実施の形態において、基本的に第
１の磁石２、第２の磁石３、第１、第２の集磁ヨーク４
ａ、４ｂにより磁気回路がほぼ閉じた構成になっている
ため、外乱磁界に強いという効果を有している。
１の磁石２、第２の磁石３、第１、第２の集磁ヨーク４
ａ、４ｂにより磁気回路がほぼ閉じた構成になっている
ため、外乱磁界に強いという効果を有している。
【００４８】また、本実施の形態においては、第１の磁
石２の外周表面から第１、第２の半導体磁気抵抗素子５
ａ、５ｂの表面までの距離が２．８ｍｍの例について説
明したが、２．５ｍｍ〜３．１ｍｍの範囲であれば同等
の作用効果を奏する。
石２の外周表面から第１、第２の半導体磁気抵抗素子５
ａ、５ｂの表面までの距離が２．８ｍｍの例について説
明したが、２．５ｍｍ〜３．１ｍｍの範囲であれば同等
の作用効果を奏する。
【００４９】また、本実施の形態においては、位置セン
サ５２がリニアソレノイド５３やバルブ機構５４と別体
になっているため、製造工程上、位置センサ５２に不具
合が発生しても取り替えが容易である。また、被検出軸
１が軸心まわりに回転しても、第１の磁石２は被検出軸
１と同軸の円筒形状であるため、第１、第２の半導体磁
気抵抗素子５ａ、５ｂとのギャップは一定であり、検出
精度を保つことができる。また、第１の磁石２と第２の
磁石３にはＳｍＣｏ系の希土類磁石を用いているため、
温度変化や耐久劣化による磁力変化がほとんどなく、検
出精度を保つことができる。
サ５２がリニアソレノイド５３やバルブ機構５４と別体
になっているため、製造工程上、位置センサ５２に不具
合が発生しても取り替えが容易である。また、被検出軸
１が軸心まわりに回転しても、第１の磁石２は被検出軸
１と同軸の円筒形状であるため、第１、第２の半導体磁
気抵抗素子５ａ、５ｂとのギャップは一定であり、検出
精度を保つことができる。また、第１の磁石２と第２の
磁石３にはＳｍＣｏ系の希土類磁石を用いているため、
温度変化や耐久劣化による磁力変化がほとんどなく、検
出精度を保つことができる。
【００５０】なお、本実施の形態においては、位置セン
サ５２の出力系に増幅回路を用いない例について説明し
たが、増幅回路を介して出力してもよい。すなわち、後
段の処理回路に信号電圧を送る際に、一定以上の入力レ
ベルが必要な場合に適用できる。この時、増幅回路は交
流増幅回路としてもよい。これは、被検出軸１が一定値
以上の周波数で運動する時の位置検出に適用できる。こ
れにより、第１、第２の半導体磁気抵抗素子５ａ、５ｂ
の温度ドリフトをキャンセルでき、より高精度な検出が
可能になるという効果がある。
サ５２の出力系に増幅回路を用いない例について説明し
たが、増幅回路を介して出力してもよい。すなわち、後
段の処理回路に信号電圧を送る際に、一定以上の入力レ
ベルが必要な場合に適用できる。この時、増幅回路は交
流増幅回路としてもよい。これは、被検出軸１が一定値
以上の周波数で運動する時の位置検出に適用できる。こ
れにより、第１、第２の半導体磁気抵抗素子５ａ、５ｂ
の温度ドリフトをキャンセルでき、より高精度な検出が
可能になるという効果がある。
【００５１】また、増幅回路としてのベアチップを第
１、第２の半導体磁気抵抗素子５ａ、５ｂと一括してリ
ードフレーム１９にダイボンディングし、金ワイヤー１
７にてワイヤーボンディングしたものをモールドし、一
つのパッケージにまとめてもよい。これにより、第１、
第２の半導体磁気抵抗素子５ａ、５ｂとベアチップ間の
配線の引回しが短くなるため、耐ノイズ性が向上すると
ともに、外付けの回路部品も減少するため回路基板等の
面積が小さくなり、センサ全体として小型化できるとい
う効果がある。
１、第２の半導体磁気抵抗素子５ａ、５ｂと一括してリ
ードフレーム１９にダイボンディングし、金ワイヤー１
７にてワイヤーボンディングしたものをモールドし、一
つのパッケージにまとめてもよい。これにより、第１、
第２の半導体磁気抵抗素子５ａ、５ｂとベアチップ間の
配線の引回しが短くなるため、耐ノイズ性が向上すると
ともに、外付けの回路部品も減少するため回路基板等の
面積が小さくなり、センサ全体として小型化できるとい
う効果がある。
【００５２】なお、本実施の形態においては、電動ＥＧ
Ｒ装置への適用例について詳述したが、電磁バルブ駆動
装置等の電磁アクチュエータを用いた各種装置に適用で
きる。
Ｒ装置への適用例について詳述したが、電磁バルブ駆動
装置等の電磁アクチュエータを用いた各種装置に適用で
きる。
【００５３】また、電磁バルブ駆動装置においては、長
期に渡って繰り返し使用されている間にバルブやバルブ
シートが摩耗し全閉時のバルブの着座位置が変化する。
この場合においても、全閉位置での位置センサの出力電
圧をモニターすることで、ダイアグノーシスのための有
益な情報として活用できる機能を備えた装置を構成でき
る。
期に渡って繰り返し使用されている間にバルブやバルブ
シートが摩耗し全閉時のバルブの着座位置が変化する。
この場合においても、全閉位置での位置センサの出力電
圧をモニターすることで、ダイアグノーシスのための有
益な情報として活用できる機能を備えた装置を構成でき
る。
【００５４】また、本実施の形態においては磁電変換部
として、半導体磁気抵抗素子を用いた例について説明し
てきたが、必ずしもこれに特定されるものではない。例
えば、ホール素子を用いることも可能である。
として、半導体磁気抵抗素子を用いた例について説明し
てきたが、必ずしもこれに特定されるものではない。例
えば、ホール素子を用いることも可能である。
【００５５】本実施の形態においては、第２の磁極ベク
トル３ａに対して垂直に、かつ、第２の磁石３を挟み込
むように設けた２枚の磁性材料からなる集磁ヨーク４
ａ、４ｂと、２枚の集磁ヨーク４ａ、４ｂの側面上に各
々１個ずつ配置され、かつ、第１、第２の磁極ベクトル
２ａ、３ａの両者にほぼ直交する方向に感磁軸を有する
第１、第２の半導体磁気抵抗素子５ａ、５ｂを用いた例
について説明したが、必ずしもこれに特定されるもので
はない。例えば、第１、第２の磁極ベクトル２ａ、３ａ
の両者にほぼ直交する方向に感磁軸を有する磁電変換部
としての第１、第２の半導体磁気抵抗素子５ａ、５ｂを
第２の磁石３上に配置する構成も可能である。この場
合、好ましくは第１、第２の半導体磁気抵抗素子５ａ、
５ｂは第２の磁石３の端部に置くことが、出力感度上有
効である。
トル３ａに対して垂直に、かつ、第２の磁石３を挟み込
むように設けた２枚の磁性材料からなる集磁ヨーク４
ａ、４ｂと、２枚の集磁ヨーク４ａ、４ｂの側面上に各
々１個ずつ配置され、かつ、第１、第２の磁極ベクトル
２ａ、３ａの両者にほぼ直交する方向に感磁軸を有する
第１、第２の半導体磁気抵抗素子５ａ、５ｂを用いた例
について説明したが、必ずしもこれに特定されるもので
はない。例えば、第１、第２の磁極ベクトル２ａ、３ａ
の両者にほぼ直交する方向に感磁軸を有する磁電変換部
としての第１、第２の半導体磁気抵抗素子５ａ、５ｂを
第２の磁石３上に配置する構成も可能である。この場
合、好ましくは第１、第２の半導体磁気抵抗素子５ａ、
５ｂは第２の磁石３の端部に置くことが、出力感度上有
効である。
【００５６】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、被検出軸
の軸心まわりの回転を全く拘束することなく、非接触、
かつ、高精度な位置検出が可能な電磁アクチュエータ用
位置センサを実現できる。
の軸心まわりの回転を全く拘束することなく、非接触、
かつ、高精度な位置検出が可能な電磁アクチュエータ用
位置センサを実現できる。
【図１】本発明の電磁アクチュエータ用位置センサの実
施の形態として電動ＥＧＲバルブ装置に適用した構成を
示す断面図
施の形態として電動ＥＧＲバルブ装置に適用した構成を
示す断面図
【図２】本実施の形態における電磁アクチュエータ用位
置センサの原理を説明するための斜視図
置センサの原理を説明するための斜視図
【図３】本実施の形態における被検出軸と第１の磁石の
固定関係を説明するための断面図
固定関係を説明するための断面図
【図４】本実施の形態における電磁アクチュエータ用位
置センサの主要部を説明するための破断断面図
置センサの主要部を説明するための破断断面図
【図５】本実施の形態の電磁アクチュエータ用位置セン
サの出力特性の一例を示す出力特性図
サの出力特性の一例を示す出力特性図
【図６】（ａ）本実施の形態の電磁アクチュエータ用位
置センサの動作と出力電圧の関係を模式的に示した説明
図 （ｂ）同センサの動作と温度変化後の出力電圧の関係を
模式的に示した説明図
置センサの動作と出力電圧の関係を模式的に示した説明
図 （ｂ）同センサの動作と温度変化後の出力電圧の関係を
模式的に示した説明図
【図７】（ａ）従来の電磁アクチュエータ用位置センサ
の全体構成を説明するための斜視図 （ｂ）同センサの矢印Ｃ〜Ｃ方向から見た断面図 （ｃ）同センサの磁電変換部と磁界発生部の関係を詳細
に説明するための斜視図
の全体構成を説明するための斜視図 （ｂ）同センサの矢印Ｃ〜Ｃ方向から見た断面図 （ｃ）同センサの磁電変換部と磁界発生部の関係を詳細
に説明するための斜視図
１ 被検出軸 １ａ パイプ １ｂ 突起 ２ 第１の磁石 ２ａ 第１の磁極ベクトル ３ 第２の磁石 ３ａ 第２の磁極ベクトル ４ａ 第１の集磁ヨーク ４ｂ 第２の集磁ヨーク ５ａ 第１の半導体磁気抵抗素子 ５ｂ 第２の半導体磁気抵抗素子 ６ａ 第１の固定抵抗 ６ｂ 第２の固定抵抗 １７ 金ワイヤー １８ モールドケース １９ リードフレーム ２０ 中継基板 ２１ 中継端子 ２４ コネクタ端子 ２５ コネクタ部 ３３ アーマチュア ３４ 第１のリターンスプリング ３５ 第２のリターンスプリング ３６ 第１のステータ ３７ 第２のステータ ３８ シャフト ３９ バルブ ４０ コイル ４１ バルブベース ４２ 環流路 ４３ バルブシート ４４ 内カバー ４５ 外カバー ４６ 第１の軸受 ４７ 第２の軸受 ５１ 電動ＥＧＲバルブ装置 ５２ 位置センサ ５３ リニアソレノイド ５４ バルブ機構
フロントページの続き (72)発明者 松浦 昭 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 松川 恭範 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 地頭所 典行 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 2F063 AA02 BA05 BA06 BA30 BC04 BD15 CA00 CA08 CA09 CA34 DA01 DA05 DB04 DD03 GA43 GA52 GA61 GA79 LA11 LA27 2F077 AA49 CC02 JJ03 JJ09 JJ23 VV02
Claims (8)
- 【請求項１】 電磁アクチュエータの可動軸と軸方向に
連動する被検出軸と、前記被検出軸に固定され、かつ、
前記被検出軸の軸方向に平行な第１の磁極ベクトルを有
する第１の磁石と、前記第１の磁石に対向して配置さ
れ、かつ、前記第１の磁極ベクトルとほぼ直角に立体交
差する第２の磁極ベクトルを有する第２の磁石と、前記
第２の磁石上に配置され、かつ、前記第１、第２の磁極
ベクトルの両者にほぼ直交する方向に感磁軸を有する磁
電変換部とを備え、前記被検出軸の軸方向の動きに応じ
た出力を前記磁電変換部より得られるように構成した電
磁アクチュエータ用位置センサ。 - 【請求項２】 第１の磁石は、被検出軸の軸心と同軸の
円筒形状である請求項１に記載の電磁アクチュエータ用
位置センサ。 - 【請求項３】 磁電変換部は、第２の磁石上に第２の磁
極ベクトルと平行な方向に配置された第１、第２の半導
体磁気抵抗素子からなる請求項１に記載の電磁アクチュ
エータ用位置センサ。 - 【請求項４】 第１、第２の半導体磁気抵抗素子の間に
増幅回路部が設けられた請求項３に記載の電磁アクチュ
エータ用位置センサ。 - 【請求項５】 第１の磁石と第２の磁石は、ＳｍＣｏ系
の希土類磁石からなる請求項１に記載の電磁アクチュエ
ータ用位置センサ。 - 【請求項６】 被検出軸は、非磁性材料からなる請求項
１に記載の電磁アクチュエータ用位置センサ。 - 【請求項７】 電磁アクチュエータの可動軸と軸方向に
連動する被検出軸と、前記被検出軸に固定され、かつ、
前記被検出軸の軸方向に平行な第１の磁極ベクトルを有
する第１の磁石と、前記第１の磁石に対向して配置さ
れ、かつ、前記第１の磁極ベクトルとほぼ直角に立体交
差する第２の磁極ベクトルを有する第２の磁石と、前記
第２の磁極ベクトルに対して垂直に、かつ、前記第２の
磁石を挟み込むように設けた２枚の磁性材料からなる集
磁ヨークと、前記２枚の集磁ヨークの側面上に少なくと
も１個ずつ配置され、かつ、前記第１、第２の磁極ベク
トルの両者にほぼ直交する方向に感磁軸を有する磁電変
換部とを備え、前記被検出軸の軸方向の動きに応じた出
力を前記磁電変換部より得られるように構成した電磁ア
クチュエータ用位置センサ。 - 【請求項８】 磁電変換部は、２枚の集磁ヨークの側面
上に第２の磁極ベクトルと平行になるようにそれぞれ配
置された第１、第２の半導体磁気抵抗素子である請求項
７に記載の電磁アクチュエータ用位置センサ。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000237030A JP2002048506A (ja) | 2000-08-04 | 2000-08-04 | 電磁アクチュエータ用位置センサ |
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Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010210493A (ja) * | 2009-03-11 | 2010-09-24 | Komatsu Ltd | 接触式ストロークセンサ |
| WO2014034400A1 (ja) * | 2012-08-31 | 2014-03-06 | 日本精機株式会社 | ストロークセンサ |
| JP2017515110A (ja) * | 2014-04-29 | 2017-06-08 | デーナ、オータモウティヴ、システィムズ、グループ、エルエルシー | 電磁気アクチュエータ・アセンブリ用非接触センサ |
| JP2019158570A (ja) * | 2018-03-13 | 2019-09-19 | 日本電産トーソク株式会社 | センサユニット |
| JP2019158569A (ja) * | 2018-03-13 | 2019-09-19 | 日本電産トーソク株式会社 | センサユニット |
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Families Citing this family (15)
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|---|---|---|---|---|
| WO2003044334A1 (de) * | 2001-11-21 | 2003-05-30 | Fev Motorentechnik Gmbh | Sensoranordnung zur erfassung der bewegung eines ankers mit unterdrückung von störspannungen |
| JP2006513415A (ja) * | 2003-01-08 | 2006-04-20 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 位置決定装置 |
| US6894485B2 (en) * | 2003-02-10 | 2005-05-17 | Delphi Technologies, Inc. | Position sensing by measuring intensity of magnetic flux passing through an aperture in a movable element |
| JP3781422B2 (ja) * | 2003-08-19 | 2006-05-31 | 株式会社ミネルバ | 磁気センサ |
| DE202004006156U1 (de) * | 2004-04-19 | 2004-08-26 | Bürkert Werke GmbH & Co. KG | Magnetantrieb für ein Ventil |
| JP4507766B2 (ja) * | 2004-08-27 | 2010-07-21 | 株式会社ダイヤメット | 高強度を示しかつ高温環境下ですぐれた耐摩耗性を示すＥＧＲ式内燃機関の再循環排ガス流量制御弁用焼結Ｃｕ合金製軸受 |
| US7302940B2 (en) * | 2005-09-26 | 2007-12-04 | Cummins, Inc | Variable reluctance position sensor |
| EP1780513A1 (en) * | 2005-10-31 | 2007-05-02 | Alps Electric Co., Ltd. | Position detection device |
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| AT13504U1 (de) * | 2008-09-10 | 2014-02-15 | Msg Mechatronic Systems Gmbh | Schaltmagnet |
| WO2010068241A1 (en) * | 2008-11-26 | 2010-06-17 | Cts Corporation | Linear position sensor with anti-rotation device |
| DE112010004761T5 (de) * | 2009-12-09 | 2012-11-29 | Cts Corporation | Antriebs- und Sensoranordnung |
| US9435630B2 (en) | 2010-12-08 | 2016-09-06 | Cts Corporation | Actuator and linear position sensor assembly |
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Family Cites Families (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JPS58129106U (ja) * | 1982-02-25 | 1983-09-01 | シ−ケ−デイ株式会社 | ピストン位置検出装置 |
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| JPS5958305U (ja) * | 1982-10-12 | 1984-04-16 | 株式会社山武 | シリンダ−のピストン位置検出装置 |
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| JPH01203091A (ja) * | 1988-02-10 | 1989-08-15 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 廃品処理装置 |
| JPH01173636U (ja) * | 1988-05-25 | 1989-12-08 | ||
| US4924696A (en) * | 1989-07-24 | 1990-05-15 | General Motors Corporation | Noncontacting position sensor for an automotive steering system |
| JP2960570B2 (ja) * | 1991-02-27 | 1999-10-06 | 株式会社日本オートメーション | 磁気式エンコーダ |
| JP2797876B2 (ja) * | 1992-02-05 | 1998-09-17 | 三菱電機株式会社 | 直線変位検出装置 |
| US5570015A (en) * | 1992-02-05 | 1996-10-29 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Linear positional displacement detector for detecting linear displacement of a permanent magnet as a change in direction of magnetic sensor unit |
| JP2709032B2 (ja) * | 1994-11-22 | 1998-02-04 | シーケーディ株式会社 | ピストン位置検出装置 |
| JPH1052019A (ja) * | 1996-08-02 | 1998-02-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電磁アクチュエータ |
| JPH11215795A (ja) * | 1998-01-26 | 1999-08-06 | Tdk Corp | 磁気感応素子付き制御アクチュエータ及びレンズ鏡筒 |
| JP3272662B2 (ja) * | 1998-03-30 | 2002-04-08 | 太陽鉄工株式会社 | 位置検知装置 |
| JPH11299269A (ja) * | 1998-04-14 | 1999-10-29 | Koganei Corp | リニアアクチュエータ |
| JP2000292113A (ja) * | 1999-04-08 | 2000-10-20 | Koganei Corp | アクチュエータの位置検出装置 |
| JP2001221653A (ja) | 1999-12-01 | 2001-08-17 | Honda Motor Co Ltd | 変位検出装置 |
| US6435169B1 (en) * | 2000-03-17 | 2002-08-20 | Borgwarner Inc. | Integrated motor and controller for turbochargers, EGR valves and the like |
-
2000
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Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010210493A (ja) * | 2009-03-11 | 2010-09-24 | Komatsu Ltd | 接触式ストロークセンサ |
| WO2014034400A1 (ja) * | 2012-08-31 | 2014-03-06 | 日本精機株式会社 | ストロークセンサ |
| JP2017515110A (ja) * | 2014-04-29 | 2017-06-08 | デーナ、オータモウティヴ、システィムズ、グループ、エルエルシー | 電磁気アクチュエータ・アセンブリ用非接触センサ |
| JP2019158570A (ja) * | 2018-03-13 | 2019-09-19 | 日本電産トーソク株式会社 | センサユニット |
| JP2019158569A (ja) * | 2018-03-13 | 2019-09-19 | 日本電産トーソク株式会社 | センサユニット |
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