JP2003028605A - 位置検出装置 - Google Patents
位置検出装置Info
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- JP2003028605A JP2003028605A JP2001323557A JP2001323557A JP2003028605A JP 2003028605 A JP2003028605 A JP 2003028605A JP 2001323557 A JP2001323557 A JP 2001323557A JP 2001323557 A JP2001323557 A JP 2001323557A JP 2003028605 A JP2003028605 A JP 2003028605A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 繰り返しの直線運動や高温環境や環境温度の
変化に強く、また外部磁界の影響を受けにくく、さらに
量産に適した安価な位置検出装置を得る。 【解決手段】 位置検出方向に移動可能な移動磁性体１
と、移動磁性体１の移動方向に沿って、移動磁性体１を
挟むように空隙５を有して配置される２つの固定磁性体
２ａ，２ｂと、２つの固定磁性体２ａ，２ｂの空隙側に
設けられた磁界発生体３ａ，３ｂと、２つの固定磁性体
２ａ，２ｂに接続され、固定磁性体を通過する磁界発生
体３ａ，３ｂからの磁束を検出する磁気センサ４とを備
えた位置検出装置であって、磁界発生体３ａ，３ｂは、
磁界発生体から移動磁性体、または移動磁性体から磁界
発生体に向かう方向の磁界成分を発生するように磁化さ
れており、移動磁性体１の位置によって磁気センサ４を
通過する磁束が変化するように構成する。
変化に強く、また外部磁界の影響を受けにくく、さらに
量産に適した安価な位置検出装置を得る。 【解決手段】 位置検出方向に移動可能な移動磁性体１
と、移動磁性体１の移動方向に沿って、移動磁性体１を
挟むように空隙５を有して配置される２つの固定磁性体
２ａ，２ｂと、２つの固定磁性体２ａ，２ｂの空隙側に
設けられた磁界発生体３ａ，３ｂと、２つの固定磁性体
２ａ，２ｂに接続され、固定磁性体を通過する磁界発生
体３ａ，３ｂからの磁束を検出する磁気センサ４とを備
えた位置検出装置であって、磁界発生体３ａ，３ｂは、
磁界発生体から移動磁性体、または移動磁性体から磁界
発生体に向かう方向の磁界成分を発生するように磁化さ
れており、移動磁性体１の位置によって磁気センサ４を
通過する磁束が変化するように構成する。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、直線運動をする物
体の移動位置を検出する位置検出装置に関するものであ
り、とくに磁束変化を磁気センサにより検出して位置を
検出する位置検出装置に関するものである。
体の移動位置を検出する位置検出装置に関するものであ
り、とくに磁束変化を磁気センサにより検出して位置を
検出する位置検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図１８は例えば特開平０６−２４１７０
４号公報に示された従来の位置検出装置の一例を示す図
である。図において、１０は位置検出すべき方向に対し
て傾斜させて配置した短冊状の永久磁石、２０は位置検
出すべき方向に移動する移動磁石、４０は移動磁石２０
と隣接して一緒に移動する磁気センサである。５０は筐
体、６０は移動軸である。図１８に示す装置において
は、移動磁石２０と磁気センサ４０を一緒に移動させ、
固定磁石１０と移動磁石２０により発生する磁束の変化
を、磁気センサ４０にて検出することにより移動部の位
置を検出する。
４号公報に示された従来の位置検出装置の一例を示す図
である。図において、１０は位置検出すべき方向に対し
て傾斜させて配置した短冊状の永久磁石、２０は位置検
出すべき方向に移動する移動磁石、４０は移動磁石２０
と隣接して一緒に移動する磁気センサである。５０は筐
体、６０は移動軸である。図１８に示す装置において
は、移動磁石２０と磁気センサ４０を一緒に移動させ、
固定磁石１０と移動磁石２０により発生する磁束の変化
を、磁気センサ４０にて検出することにより移動部の位
置を検出する。
【０００３】また、図１９は例えば特開２００１−７４
４０９号公報に示された従来の位置検出装置の他の例を
示す図である。図において、１００は２つの磁石対向辺
１０１、１０２を有する第１の固定磁性体、２００は２
つの磁石対向辺１０１、１０２を結ぶ軌跡上に１つの磁
石対向辺２０１を有する第２の固定磁性体、３００は第
１の固定磁性体１００と第２の固定磁性体２００との間
に設けられたホール素子、４００は３つの磁石対向辺１
０１、１０２、２０１と対向するように設けられた磁石
であり、２つの磁石対向辺１０１、１０２を結ぶ軌跡に
沿って移動自在な移動磁性体６００上に隣接配置された
第１の磁石４００ａと第２の４００ｂとからなる。図１
９に示す装置においては、磁石４００と移動磁性体６０
０とからなる移動部は検出すべき物体に連結されてお
り、上記移動部を第１の固定磁性体１００の磁石対向辺
１０１、１０２、及び第２の固定磁性体２００の磁石対
向辺２０１と一定距離を保って移動するように構成す
る。このような構成において、第１の磁石→移動磁性体
→第２の磁石→第１の固定磁性体→ホール素子→第２の
固定磁性体→第１の磁石とめぐる磁束９００の量と方向
が移動部の移動に従って略線形に変化し、これを検出す
ることによって物体の位置を検出することが可能とな
る。
４０９号公報に示された従来の位置検出装置の他の例を
示す図である。図において、１００は２つの磁石対向辺
１０１、１０２を有する第１の固定磁性体、２００は２
つの磁石対向辺１０１、１０２を結ぶ軌跡上に１つの磁
石対向辺２０１を有する第２の固定磁性体、３００は第
１の固定磁性体１００と第２の固定磁性体２００との間
に設けられたホール素子、４００は３つの磁石対向辺１
０１、１０２、２０１と対向するように設けられた磁石
であり、２つの磁石対向辺１０１、１０２を結ぶ軌跡に
沿って移動自在な移動磁性体６００上に隣接配置された
第１の磁石４００ａと第２の４００ｂとからなる。図１
９に示す装置においては、磁石４００と移動磁性体６０
０とからなる移動部は検出すべき物体に連結されてお
り、上記移動部を第１の固定磁性体１００の磁石対向辺
１０１、１０２、及び第２の固定磁性体２００の磁石対
向辺２０１と一定距離を保って移動するように構成す
る。このような構成において、第１の磁石→移動磁性体
→第２の磁石→第１の固定磁性体→ホール素子→第２の
固定磁性体→第１の磁石とめぐる磁束９００の量と方向
が移動部の移動に従って略線形に変化し、これを検出す
ることによって物体の位置を検出することが可能とな
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】図１８に示す従来の位
置検出装置は、 １：短冊状の永久磁石を傾斜させて配置するため、製造
工程が複雑となり、生産性が悪い。 ２：空隙をわたる磁束が多いため、磁束の漏れが多く、
外部磁界の影響を受けやすい。 ３：磁気センサが移動するため、信号線の引き回しが難
しく、繰り返しの移動によって断線する恐れがあり、信
頼性が低い。 ４：機械的強度が比較的弱い永久磁石を移動側に設けて
いるため、繰り返し使用時に破損して信号レベルが変化
したり、破損した磁石片が移動部の運動を妨げる恐れが
ある。 等の問題があった。
置検出装置は、 １：短冊状の永久磁石を傾斜させて配置するため、製造
工程が複雑となり、生産性が悪い。 ２：空隙をわたる磁束が多いため、磁束の漏れが多く、
外部磁界の影響を受けやすい。 ３：磁気センサが移動するため、信号線の引き回しが難
しく、繰り返しの移動によって断線する恐れがあり、信
頼性が低い。 ４：機械的強度が比較的弱い永久磁石を移動側に設けて
いるため、繰り返し使用時に破損して信号レベルが変化
したり、破損した磁石片が移動部の運動を妨げる恐れが
ある。 等の問題があった。
【０００５】また、図１９に示す従来の位置検出装置に
おいても、機械的強度が比較的弱い永久磁石を移動側に
設けているため、繰り返し使用時に破損して信号レベル
が変化したり、破損した磁石片が移動部の運動を妨げる
恐れがある。また磁性体６００と磁石４００とを固定す
るために接着剤などが必要があるが、繰り返しの直線運
動や高温環境などで劣化し、磁石４００と磁性体６００
とが分離してしまうなどの問題があった。
おいても、機械的強度が比較的弱い永久磁石を移動側に
設けているため、繰り返し使用時に破損して信号レベル
が変化したり、破損した磁石片が移動部の運動を妨げる
恐れがある。また磁性体６００と磁石４００とを固定す
るために接着剤などが必要があるが、繰り返しの直線運
動や高温環境などで劣化し、磁石４００と磁性体６００
とが分離してしまうなどの問題があった。
【０００６】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたものであり、繰り返しの直線運動や高温
環境や環境温度の変化に強く、また外部磁界の影響を受
けにくく、さらに量産に適した安価な位置検出装置を得
ることを目的とする。
ためになされたものであり、繰り返しの直線運動や高温
環境や環境温度の変化に強く、また外部磁界の影響を受
けにくく、さらに量産に適した安価な位置検出装置を得
ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の位置検出装置
は、位置検出方向に移動可能な移動磁性体、上記移動磁
性体の移動方向に沿って、上記移動磁性体を挟むように
空隙を有して配置される２つの固定磁性体、上記２つの
固定磁性体の少なくとも一方の固定磁性体の空隙側に設
けられた磁界発生体、及び上記２つの固定磁性体に接続
され、上記固定磁性体を通過する上記磁界発生体からの
磁束を検出する磁気センサを備えた位置検出装置であっ
て、上記磁界発生体は、上記磁界発生体から上記移動磁
性体、または上記移動磁性体から上記磁界発生体に向か
う方向の磁界成分を発生するように磁化されており、上
記移動磁性体の位置によって上記磁気センサを通過する
磁束が変化するようにしたものである。
は、位置検出方向に移動可能な移動磁性体、上記移動磁
性体の移動方向に沿って、上記移動磁性体を挟むように
空隙を有して配置される２つの固定磁性体、上記２つの
固定磁性体の少なくとも一方の固定磁性体の空隙側に設
けられた磁界発生体、及び上記２つの固定磁性体に接続
され、上記固定磁性体を通過する上記磁界発生体からの
磁束を検出する磁気センサを備えた位置検出装置であっ
て、上記磁界発生体は、上記磁界発生体から上記移動磁
性体、または上記移動磁性体から上記磁界発生体に向か
う方向の磁界成分を発生するように磁化されており、上
記移動磁性体の位置によって上記磁気センサを通過する
磁束が変化するようにしたものである。
【０００８】また、本発明の位置検出装置は、上記位置
検出装置において、磁界発生体は、移動磁性体の移動方
向に垂直な面内に磁化されているものである。
検出装置において、磁界発生体は、移動磁性体の移動方
向に垂直な面内に磁化されているものである。
【０００９】また、本発明の位置検出装置は、上記位置
検出装置において、磁気センサは、２つの固定磁性体
の、移動磁性体が移動する方向の先端部分に配置されて
いるものである。
検出装置において、磁気センサは、２つの固定磁性体
の、移動磁性体が移動する方向の先端部分に配置されて
いるものである。
【００１０】また、本発明の位置検出装置は、上記位置
検出装置において、磁気センサは、２つの固定磁性体
の、移動磁性体が移動する方向の側方に配置されている
ものである。
検出装置において、磁気センサは、２つの固定磁性体
の、移動磁性体が移動する方向の側方に配置されている
ものである。
【００１１】また、本発明の位置検出装置は、上記位置
検出装置において、磁気センサと接続する固定磁性体の
接続部が、上記磁気センサに近づくに従って細くなって
いるものである。
検出装置において、磁気センサと接続する固定磁性体の
接続部が、上記磁気センサに近づくに従って細くなって
いるものである。
【００１２】また、本発明の位置検出装置は、上記位置
検出装置において、移動磁性体の位置検出方向の長さ
は、磁界発生体のほぼ半分であると共に、上記磁界発生
体は、位置検出方向の中央で、磁化の向きが反対の２つ
の領域に２分割されているものである。
検出装置において、移動磁性体の位置検出方向の長さ
は、磁界発生体のほぼ半分であると共に、上記磁界発生
体は、位置検出方向の中央で、磁化の向きが反対の２つ
の領域に２分割されているものである。
【００１３】また、本発明の位置検出装置は、上記位置
検出装置において、磁界発生体は、隣接する領域の磁化
の向きと反対方向に磁化された領域が、移動磁性体の移
動方向に繰り返し形成されたものであり、上記移動磁性
体の位置検出方向の長さを、上記磁化の向きが反対の領
域の長さと同等の長さとするとともに、磁気センサの出
力をパルス出力としたものである。
検出装置において、磁界発生体は、隣接する領域の磁化
の向きと反対方向に磁化された領域が、移動磁性体の移
動方向に繰り返し形成されたものであり、上記移動磁性
体の位置検出方向の長さを、上記磁化の向きが反対の領
域の長さと同等の長さとするとともに、磁気センサの出
力をパルス出力としたものである。
【００１４】また、本発明の位置検出装置は、上記位置
検出装置において、磁界発生体は、移動磁性体に対向す
る面における、位置検出方向に垂直な方向の幅が、上記
位置検出方向に対して単調増加、または単調減少するよ
うに構成されているものである。
検出装置において、磁界発生体は、移動磁性体に対向す
る面における、位置検出方向に垂直な方向の幅が、上記
位置検出方向に対して単調増加、または単調減少するよ
うに構成されているものである。
【００１５】また、本発明の位置検出装置は、上記位置
検出装置において、磁界発生体は、移動磁性体に対向す
る面における、位置検出方向に垂直な方向の幅が、上記
位置検出方向に対して単調増加する領域と単調減少する
領域とで構成され、上記各領域が位置検出方向に並び、
かつ上記各領域の磁化方向が互いに反対方向であるもの
である。
検出装置において、磁界発生体は、移動磁性体に対向す
る面における、位置検出方向に垂直な方向の幅が、上記
位置検出方向に対して単調増加する領域と単調減少する
領域とで構成され、上記各領域が位置検出方向に並び、
かつ上記各領域の磁化方向が互いに反対方向であるもの
である。
【００１６】
【発明の実施の形態】実施の形態１．以下、本発明の実
施の形態１を図を用いて説明する。図１は本発明の実施
の形態１による位置検出装置を示す斜視図である。図に
おいて、１は位置検出方向に移動可能な移動磁性体であ
り、位置検出すべき物体に連結され、物体と共に直線運
動する。２ａ、２ｂは移動磁性体１の移動方向に沿っ
て、移動磁性体１を挟むように空隙５を有して配置され
る２つの固定磁性体、３ａ、３ｂは各々固定磁性体２
ａ、２ｂの空隙側に設けられた磁界発生体であり、磁界
発生体から移動磁性体、または移動磁性体から磁界発生
体に向かう方向の磁界成分を発生するように磁化されて
いる。本実施の形態では磁界発生体３ａ、３ｂは、共に
移動磁性体１の移動方向に対し垂直な面内で、かつ磁界
発生体３ａ、３ｂの厚さ方向に磁化されており、また磁
界発生体３ａと磁界発生体３ｂの磁化方向は同じ方向で
ある。すなわち、移動磁性体１の移動方向に対し垂直な
面内において、磁界発生体３ａは磁界発生体３ａから移
動磁性体１へ、磁界発生体３ｂは移動磁性体１から磁界
発生体３ｂに向かう方向に磁化されている。４は移動方
向の端部において、２つの固定磁性体２ａ、２ｂの先端
部に接続される磁気センサである。
施の形態１を図を用いて説明する。図１は本発明の実施
の形態１による位置検出装置を示す斜視図である。図に
おいて、１は位置検出方向に移動可能な移動磁性体であ
り、位置検出すべき物体に連結され、物体と共に直線運
動する。２ａ、２ｂは移動磁性体１の移動方向に沿っ
て、移動磁性体１を挟むように空隙５を有して配置され
る２つの固定磁性体、３ａ、３ｂは各々固定磁性体２
ａ、２ｂの空隙側に設けられた磁界発生体であり、磁界
発生体から移動磁性体、または移動磁性体から磁界発生
体に向かう方向の磁界成分を発生するように磁化されて
いる。本実施の形態では磁界発生体３ａ、３ｂは、共に
移動磁性体１の移動方向に対し垂直な面内で、かつ磁界
発生体３ａ、３ｂの厚さ方向に磁化されており、また磁
界発生体３ａと磁界発生体３ｂの磁化方向は同じ方向で
ある。すなわち、移動磁性体１の移動方向に対し垂直な
面内において、磁界発生体３ａは磁界発生体３ａから移
動磁性体１へ、磁界発生体３ｂは移動磁性体１から磁界
発生体３ｂに向かう方向に磁化されている。４は移動方
向の端部において、２つの固定磁性体２ａ、２ｂの先端
部に接続される磁気センサである。
【００１７】移動磁性体１と固定磁性体２ａ、２ｂとは
共に電磁鋼板を積層したものを使用し、表面の渦電流の
発生を防止している。磁界発生体３ａ、３ｂには例えば
フェライトの方形磁石を使用し、検出距離１５ｍｍに対
し余裕を持たせて長手方向の長さを１８ｍｍの長さと
し、２つの固定磁性体２ａ、２ｂの両方にポリイミド系
の接着剤にて固定する。磁化の向きは各磁界発生体の全
体に亘って同じ方向であり、また磁界発生体２ａと磁界
発生体２ｂとの間の距離は８ｍｍとする。移動磁性体１
は厚みが６ｍｍの平板であり、空隙５に移動磁性体１が
入ると、移動磁性体１と磁界発生体３ａ、３ｂとの間隔
はそれぞれ１ｍｍとなり、磁束が通りやすくなるように
設計している。磁界発生体３ａ、３ｂと移動磁性体１の
幅は出力信号（ここでは５Ｖ）に合わせて設計する。移
動磁性体１の幅が磁界発生体３ａ、３ｂの幅よりも若干
大きい方が望ましい。
共に電磁鋼板を積層したものを使用し、表面の渦電流の
発生を防止している。磁界発生体３ａ、３ｂには例えば
フェライトの方形磁石を使用し、検出距離１５ｍｍに対
し余裕を持たせて長手方向の長さを１８ｍｍの長さと
し、２つの固定磁性体２ａ、２ｂの両方にポリイミド系
の接着剤にて固定する。磁化の向きは各磁界発生体の全
体に亘って同じ方向であり、また磁界発生体２ａと磁界
発生体２ｂとの間の距離は８ｍｍとする。移動磁性体１
は厚みが６ｍｍの平板であり、空隙５に移動磁性体１が
入ると、移動磁性体１と磁界発生体３ａ、３ｂとの間隔
はそれぞれ１ｍｍとなり、磁束が通りやすくなるように
設計している。磁界発生体３ａ、３ｂと移動磁性体１の
幅は出力信号（ここでは５Ｖ）に合わせて設計する。移
動磁性体１の幅が磁界発生体３ａ、３ｂの幅よりも若干
大きい方が望ましい。
【００１８】固定磁性体２ａ、２ｂは磁界発生体３ａ、
３ｂの外側にあり、磁界発生体３ａ、３ｂよりも位置検
出方向に長く、その端部において、空隙５を埋める方向
に曲げた形になっている。特に先端部は、磁気センサ４
の検出面と同程度の面積をとるまで徐々に細くして、磁
束が集中するようにしている。
３ｂの外側にあり、磁界発生体３ａ、３ｂよりも位置検
出方向に長く、その端部において、空隙５を埋める方向
に曲げた形になっている。特に先端部は、磁気センサ４
の検出面と同程度の面積をとるまで徐々に細くして、磁
束が集中するようにしている。
【００１９】磁気センサ４には、内部に温度検知素子が
含まれ、温度補償機能をプロブラミングできるＡＳＩＣ
（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｓｉｆｉｃ Ｉｎｔ
ｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ：特定用途向け半導
体）つきホール素子を使用し、０点や出力勾配をホール
ＩＣの中で調整してあるので、高温環境でも出力は変動
しない。
含まれ、温度補償機能をプロブラミングできるＡＳＩＣ
（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｓｉｆｉｃ Ｉｎｔ
ｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ：特定用途向け半導
体）つきホール素子を使用し、０点や出力勾配をホール
ＩＣの中で調整してあるので、高温環境でも出力は変動
しない。
【００２０】図２は本発明の実施の形態１による位置検
出装置の動作を説明する図であり、図２（ａ）〜（ｄ）
は空隙５を徐々に移動磁性体１が埋めていく様子を示し
ている。図において、６は磁束であり、移動磁性体１の
移動に従って、磁気センサ４に到達する磁束の密度が変
化し、位置に対して直線的な出力信号が得られる。
出装置の動作を説明する図であり、図２（ａ）〜（ｄ）
は空隙５を徐々に移動磁性体１が埋めていく様子を示し
ている。図において、６は磁束であり、移動磁性体１の
移動に従って、磁気センサ４に到達する磁束の密度が変
化し、位置に対して直線的な出力信号が得られる。
【００２１】図３中の直線ａは、本実施の形態による位
置検出装置における移動磁性体１の移動距離と磁気セン
サの出力の関係を示す図である。移動磁性体１が磁界発
生体３ａ、３ｂに重ならない状態を出力０として、移動
磁性体１が磁界発生体３ａ、３ｂにかかる領域が多くな
るにしたがって磁気センサ４からの出力が直線的に増加
する。移動磁性体１の主に端部の形状設計を工夫するこ
とによって、移動距離１７ｍｍの範囲で直線性を１％以
下に抑えることができた。
置検出装置における移動磁性体１の移動距離と磁気セン
サの出力の関係を示す図である。移動磁性体１が磁界発
生体３ａ、３ｂに重ならない状態を出力０として、移動
磁性体１が磁界発生体３ａ、３ｂにかかる領域が多くな
るにしたがって磁気センサ４からの出力が直線的に増加
する。移動磁性体１の主に端部の形状設計を工夫するこ
とによって、移動距離１７ｍｍの範囲で直線性を１％以
下に抑えることができた。
【００２２】磁界発生体３ａ、３ｂは、焼結磁石やボン
ド磁石等の永久磁石あるいは電磁石でもよく、磁界の強
さとしては、移動磁性体１の厚さ分の空隙を設けた場合
に、磁界発生体３ａ、３ｂからの磁束が弱まり、移動磁
性体１を上記空隙に挿入したときに十分な磁界強度が得
られる程度がよい。磁界発生体３ａ、３ｂと固定磁性体
２ａ、２ｂは接着剤で固定してもよいが、固定磁性体２
ａ、２ｂに空隙を作ってそこに磁界発生体３ａ、３ｂを
埋め込んでもよく、耐熱性の高いガラスエポキシシート
のような薄い固定部材を設けてもよい。
ド磁石等の永久磁石あるいは電磁石でもよく、磁界の強
さとしては、移動磁性体１の厚さ分の空隙を設けた場合
に、磁界発生体３ａ、３ｂからの磁束が弱まり、移動磁
性体１を上記空隙に挿入したときに十分な磁界強度が得
られる程度がよい。磁界発生体３ａ、３ｂと固定磁性体
２ａ、２ｂは接着剤で固定してもよいが、固定磁性体２
ａ、２ｂに空隙を作ってそこに磁界発生体３ａ、３ｂを
埋め込んでもよく、耐熱性の高いガラスエポキシシート
のような薄い固定部材を設けてもよい。
【００２３】なお、上記実施の形態で示した移動磁性体
１や磁界発生体３ａ、３ｂの長さ、幅、及び厚み、ま
た、磁界発生体３ａと３ｂとの間の距離は、一例を示す
ものであり、これに限定するものではない。特に移動磁
性体１の形状については、直方体に限ることはなく、両
端部などを、出力の直線性を向上させるために最適設計
するのが望ましい。
１や磁界発生体３ａ、３ｂの長さ、幅、及び厚み、ま
た、磁界発生体３ａと３ｂとの間の距離は、一例を示す
ものであり、これに限定するものではない。特に移動磁
性体１の形状については、直方体に限ることはなく、両
端部などを、出力の直線性を向上させるために最適設計
するのが望ましい。
【００２４】また、特に外部磁界が大きい場合には、全
体を磁性体の筐体で囲うことにより、外部磁界を遮蔽す
ることができる。
体を磁性体の筐体で囲うことにより、外部磁界を遮蔽す
ることができる。
【００２５】実施の形態２．図４は本発明の実施の形態
２による位置検出装置を示す斜視図である。本実施の形
態においては、移動磁性体１は円柱形状であり、移動磁
性体１が円柱形状であるのに合わせて、磁界発生体３
ａ、３ｂもラジアル方向の磁化された扇状のものを使用
している。本実施の形態では円筒形をベースにして装置
を構成しているが、移動方向に垂直な断面における磁束
の分布が異なるだけで、機能や特徴は実施の形態１とほ
ぼ同じである。
２による位置検出装置を示す斜視図である。本実施の形
態においては、移動磁性体１は円柱形状であり、移動磁
性体１が円柱形状であるのに合わせて、磁界発生体３
ａ、３ｂもラジアル方向の磁化された扇状のものを使用
している。本実施の形態では円筒形をベースにして装置
を構成しているが、移動方向に垂直な断面における磁束
の分布が異なるだけで、機能や特徴は実施の形態１とほ
ぼ同じである。
【００２６】本実施の形態の位置検出装置は、円筒形を
ベースにして装置を構成しているので、作り易く、製造
コストを低減できる。また、位置検出すべき物体が円柱
形状の場合にはそのまま利用できる。
ベースにして装置を構成しているので、作り易く、製造
コストを低減できる。また、位置検出すべき物体が円柱
形状の場合にはそのまま利用できる。
【００２７】実施の形態３．図５は本発明の実施の形態
３による位置検出装置を示す斜視図である。本実施の形
態においては、図４に示すものと同様、円筒形をベース
にしたものであるが、磁界発生体３ａ、３ｂの形状は必
要とする出力によって調整すればよいので、図４のよう
な扇状でなくてもよく、直方体に近いもの、あるいは直
方体を使用してもよい。
３による位置検出装置を示す斜視図である。本実施の形
態においては、図４に示すものと同様、円筒形をベース
にしたものであるが、磁界発生体３ａ、３ｂの形状は必
要とする出力によって調整すればよいので、図４のよう
な扇状でなくてもよく、直方体に近いもの、あるいは直
方体を使用してもよい。
【００２８】実施の形態４．図６は本発明の実施の形態
４による位置検出装置の動作を説明する図であり、図６
（ａ）〜（ｅ）は空隙５を徐々に移動磁性体１が埋めて
いく様子を示している。図において、１は移動磁性体、
２ａ、２ｂは固定磁性体、３ａ、３ｂは各々固定磁性体
２ａ、２ｂの空隙側に設けられた磁界発生体、４は磁気
センサ、５は空隙、６１、６２は磁束、７は移動磁性体
を位置検出方向に移動させる駆動軸である。本実施の形
態においては、実施の形態１と同様、直方体をベースに
形状を設計している。
４による位置検出装置の動作を説明する図であり、図６
（ａ）〜（ｅ）は空隙５を徐々に移動磁性体１が埋めて
いく様子を示している。図において、１は移動磁性体、
２ａ、２ｂは固定磁性体、３ａ、３ｂは各々固定磁性体
２ａ、２ｂの空隙側に設けられた磁界発生体、４は磁気
センサ、５は空隙、６１、６２は磁束、７は移動磁性体
を位置検出方向に移動させる駆動軸である。本実施の形
態においては、実施の形態１と同様、直方体をベースに
形状を設計している。
【００２９】磁界発生体３ａ及び３ｂは、各々磁界発生
体３１ａと磁界発生体３２ａ、磁界発生体３１ｂと磁界
発生体３２ｂで構成され、中央で磁化の向きが反対とな
っている。また、磁界発生体３１ａと磁界発生体３１
ｂ、磁界発生体３２ａと磁界発生体３２ｂの磁化の向き
は同じ方向である。移動磁性体１は、磁界発生体３１
ａ、３２ａ、３１ｂ、３２ｂの長さ（移動方向の長さ）
と同程度であり、空隙５よりやや小さい厚さとする。ま
た、移動磁性体１の移動方向の長さは検出すべき長さ以
上の長さであり、従って磁界発生体２ａ、２ｂと固定磁
性体３ａ、３ｂの長さは、移動磁性体１の２倍以上の長
さとする。
体３１ａと磁界発生体３２ａ、磁界発生体３１ｂと磁界
発生体３２ｂで構成され、中央で磁化の向きが反対とな
っている。また、磁界発生体３１ａと磁界発生体３１
ｂ、磁界発生体３２ａと磁界発生体３２ｂの磁化の向き
は同じ方向である。移動磁性体１は、磁界発生体３１
ａ、３２ａ、３１ｂ、３２ｂの長さ（移動方向の長さ）
と同程度であり、空隙５よりやや小さい厚さとする。ま
た、移動磁性体１の移動方向の長さは検出すべき長さ以
上の長さであり、従って磁界発生体２ａ、２ｂと固定磁
性体３ａ、３ｂの長さは、移動磁性体１の２倍以上の長
さとする。
【００３０】このような構成の位置検出装置において、
移動磁性体１を図６（ａ）に示す位置より図６（ｅ）に
示す位置へと順次直線移動させることにより、磁気セン
サ４に到達する磁束６１と磁束６２の磁束密度が変化す
る。図６（ａ）に示す磁束６１の方向をプラスとする
と、図６（ｂ）〜（ｅ）の順でマイナスの向きの磁束６
２が混在し始め、磁気センサ４の出力としてはプラスか
らマイナスに直線的に変化する。図７中の直線ａは、本
実施の形態による位置検出装置における移動磁性体１の
移動距離と磁気センサの出力の関係を示す図である。
移動磁性体１を図６（ａ）に示す位置より図６（ｅ）に
示す位置へと順次直線移動させることにより、磁気セン
サ４に到達する磁束６１と磁束６２の磁束密度が変化す
る。図６（ａ）に示す磁束６１の方向をプラスとする
と、図６（ｂ）〜（ｅ）の順でマイナスの向きの磁束６
２が混在し始め、磁気センサ４の出力としてはプラスか
らマイナスに直線的に変化する。図７中の直線ａは、本
実施の形態による位置検出装置における移動磁性体１の
移動距離と磁気センサの出力の関係を示す図である。
【００３１】本実施の形態の位置検出装置においては、
磁気センサ４からの出力を、プラス最大から０点を通
り、マイナス最小とすることができ、検出感度の良いも
のが得られる効果がある。
磁気センサ４からの出力を、プラス最大から０点を通
り、マイナス最小とすることができ、検出感度の良いも
のが得られる効果がある。
【００３２】実施の形態５．図８は本発明の実施の形態
５による位置検出装置を示す断面図である。本実施の形
態においては、図１の実施の形態１に示すものに対し
て、磁界発生体が１つの場合の例であり、磁界発生体３
が片側の固定磁性体２ａ部分にのみ設けられている。磁
界発生体の磁界の強さが、必要なセンサ出力に対して十
分の強さを有している場合、このように磁界発生体を１
つにしても同様の効果が得られ、コストの低減が図れ
る。
５による位置検出装置を示す断面図である。本実施の形
態においては、図１の実施の形態１に示すものに対し
て、磁界発生体が１つの場合の例であり、磁界発生体３
が片側の固定磁性体２ａ部分にのみ設けられている。磁
界発生体の磁界の強さが、必要なセンサ出力に対して十
分の強さを有している場合、このように磁界発生体を１
つにしても同様の効果が得られ、コストの低減が図れ
る。
【００３３】図３中の直線ｂは、本実施の形態による位
置検出装置における移動磁性体１の移動距離と磁気セン
サの出力の関係を示す図であり、磁界発生体３として、
図１の実施の形態１と同じ磁界の強さを有する磁界発生
体３ａを用いた場合を示している。実施の形態１による
位置検出装置における出力（直線ａ）に比べ、半分程度
の出力となる。
置検出装置における移動磁性体１の移動距離と磁気セン
サの出力の関係を示す図であり、磁界発生体３として、
図１の実施の形態１と同じ磁界の強さを有する磁界発生
体３ａを用いた場合を示している。実施の形態１による
位置検出装置における出力（直線ａ）に比べ、半分程度
の出力となる。
【００３４】実施の形態６．図９は本発明の実施の形態
６による位置検出装置を示す断面図である。本実施の形
態においては、図６の実施の形態４に示すものに対し
て、磁界発生体が１つの場合の例であり、磁化の方向が
反対の磁界発生体３１と磁界発生体３２とからなる磁界
発生体３０が片側の固定磁性体２ａ部分にのみ設けられ
ている。実施の形態５と同様、磁界発生体の磁界の強さ
が、必要なセンサ出力に対して十分の強さを有している
場合、このように磁界発生体を１つにしても同様の効果
が得られ、コストの低減が図れる。
６による位置検出装置を示す断面図である。本実施の形
態においては、図６の実施の形態４に示すものに対し
て、磁界発生体が１つの場合の例であり、磁化の方向が
反対の磁界発生体３１と磁界発生体３２とからなる磁界
発生体３０が片側の固定磁性体２ａ部分にのみ設けられ
ている。実施の形態５と同様、磁界発生体の磁界の強さ
が、必要なセンサ出力に対して十分の強さを有している
場合、このように磁界発生体を１つにしても同様の効果
が得られ、コストの低減が図れる。
【００３５】図７中の直線ｂは、本実施の形態による位
置検出装置における移動磁性体１の移動距離と磁気セン
サの出力の関係を示す図であり、磁界発生体３０とし
て、図６の実施の形態４と同じ磁界の強さを有する磁界
発生体３ａを用いた場合を示している。実施の形態４に
よる位置検出装置における出力（直線ａ）に比べ、半分
程度の出力となる。
置検出装置における移動磁性体１の移動距離と磁気セン
サの出力の関係を示す図であり、磁界発生体３０とし
て、図６の実施の形態４と同じ磁界の強さを有する磁界
発生体３ａを用いた場合を示している。実施の形態４に
よる位置検出装置における出力（直線ａ）に比べ、半分
程度の出力となる。
【００３６】実施の形態７．図１０は本発明の実施の形
態７による位置検出装置を示す断面図である。本実施の
形態においては、図９の実施の形態６と同様に、磁界発
生体３０が片側の固定磁性体２ａ部分にのみ設けられて
おり、さらに磁界発生体３０は、磁化の向きが隣接する
領域の磁化の向きと反対である領域が小さいピッチで移
動方向に繰り返し形成されたものである。また、移動磁
性体１の位置検出方向の長さは、磁化の向きが反対の領
域の長さと同等に構成される。
態７による位置検出装置を示す断面図である。本実施の
形態においては、図９の実施の形態６と同様に、磁界発
生体３０が片側の固定磁性体２ａ部分にのみ設けられて
おり、さらに磁界発生体３０は、磁化の向きが隣接する
領域の磁化の向きと反対である領域が小さいピッチで移
動方向に繰り返し形成されたものである。また、移動磁
性体１の位置検出方向の長さは、磁化の向きが反対の領
域の長さと同等に構成される。
【００３７】このように構成することにより、磁気セン
サ４からの出力は、移動磁性体１の移動距離に対して図
１１（ａ）に示すようになり、この出力信号をディジタ
ル処理することにより、図１１（ｂ）に示すような、プ
ラスとマイナスのパルス出力が得られ、パルスカウント
により、位置検出を行うことが可能になる。その結果、
ノイズに強い位置検出装置が得られる効果がある。
サ４からの出力は、移動磁性体１の移動距離に対して図
１１（ａ）に示すようになり、この出力信号をディジタ
ル処理することにより、図１１（ｂ）に示すような、プ
ラスとマイナスのパルス出力が得られ、パルスカウント
により、位置検出を行うことが可能になる。その結果、
ノイズに強い位置検出装置が得られる効果がある。
【００３８】なお、本実施の形態では磁界発生体３０は
固定磁性体２ａのみに設けたが、固定磁性体２ｂ側にも
上記磁界発生体３０と同じ磁化方向の磁界発生体を設け
てもよい。
固定磁性体２ａのみに設けたが、固定磁性体２ｂ側にも
上記磁界発生体３０と同じ磁化方向の磁界発生体を設け
てもよい。
【００３９】実施の形態８．図１２（ａ）（ｂ）は各々
本発明の実施の形態８による位置検出装置を示す斜視図
及び横断面図である。本実施の形態においては、実施の
形態１に示すものにおいて、磁気センサ４を固定磁性体
２ａ、２ｂの端部に設けないで、固定磁性体２ａ、２ｂ
の側方で、かつ長さ方向の中央部に設けている。このよ
うにすれば、位置検出装置の移動方向における長さを短
くすることができる。
本発明の実施の形態８による位置検出装置を示す斜視図
及び横断面図である。本実施の形態においては、実施の
形態１に示すものにおいて、磁気センサ４を固定磁性体
２ａ、２ｂの端部に設けないで、固定磁性体２ａ、２ｂ
の側方で、かつ長さ方向の中央部に設けている。このよ
うにすれば、位置検出装置の移動方向における長さを短
くすることができる。
【００４０】なお、本実施の形態においては実施の形態
１に対応するものに対して、磁気センサの位置が固定磁
性体の側方にくるようにしたが、実施の形態２〜７に対
応するものに対して、磁気センサの位置が固定磁性体の
側方にくるようにしてもよく、位置検出装置の移動方向
における長さを短くすることができる。なお、固定磁性
体の側方における位置は中央でなくてもよく、任意の位
置でよい。
１に対応するものに対して、磁気センサの位置が固定磁
性体の側方にくるようにしたが、実施の形態２〜７に対
応するものに対して、磁気センサの位置が固定磁性体の
側方にくるようにしてもよく、位置検出装置の移動方向
における長さを短くすることができる。なお、固定磁性
体の側方における位置は中央でなくてもよく、任意の位
置でよい。
【００４１】実施の形態９．図１３は本発明の実施の形
態９による位置検出装置を示す斜視図である。本実施の
形態においては、実施の形態１に示すものにおいて、磁
界発生体の形状を三角形とし、移動磁性体に対向する面
における、位置検出方向に垂直な方向の幅が、位置検出
方向に対して単調減少するように構成されている。ま
た、移動磁性体の位置検出方向の長さは短くしている。
態９による位置検出装置を示す斜視図である。本実施の
形態においては、実施の形態１に示すものにおいて、磁
界発生体の形状を三角形とし、移動磁性体に対向する面
における、位置検出方向に垂直な方向の幅が、位置検出
方向に対して単調減少するように構成されている。ま
た、移動磁性体の位置検出方向の長さは短くしている。
【００４２】本実施の形態の位置検出装置における移動
磁性体の移動距離と磁気センサの出力の関係は図３に示
すものと同様の関係となる。
磁性体の移動距離と磁気センサの出力の関係は図３に示
すものと同様の関係となる。
【００４３】本実施の形態による位置検出装置において
は、移動距離が０の状態、即ち移動磁性体を抜いた状態
において、移動磁性体の長さが短くなった分だけ必要と
なる移動方向の遊びの距離も短くなるので、位置検出装
置の移動方向における長さを短くすることができる。
は、移動距離が０の状態、即ち移動磁性体を抜いた状態
において、移動磁性体の長さが短くなった分だけ必要と
なる移動方向の遊びの距離も短くなるので、位置検出装
置の移動方向における長さを短くすることができる。
【００４４】なお、本実施の形態においては、磁界発生
体を三角形とし、位置検出方向の距離に対する磁石幅が
単調減少するものを示したが、このような形状に限ら
ず、位置検出方向の距離に対する磁石幅が単調増加ある
いは単調減少するものとしてよい。これにより検出位置
に対する出力の直線性を向上することができる。
体を三角形とし、位置検出方向の距離に対する磁石幅が
単調減少するものを示したが、このような形状に限ら
ず、位置検出方向の距離に対する磁石幅が単調増加ある
いは単調減少するものとしてよい。これにより検出位置
に対する出力の直線性を向上することができる。
【００４５】実施の形態１０．図１４は本発明の実施の
形態１０による位置検出装置を示す斜視図である。本実
施の形態においては、実施の形態９に示すものにおい
て、磁界発生体を移動磁性体の片側のみに設けている。
このようにすれば、磁界発生体にかかるコストを半減す
ることができる。
形態１０による位置検出装置を示す斜視図である。本実
施の形態においては、実施の形態９に示すものにおい
て、磁界発生体を移動磁性体の片側のみに設けている。
このようにすれば、磁界発生体にかかるコストを半減す
ることができる。
【００４６】実施の形態１１．図１５は本発明の実施の
形態１１による位置検出装置を示す斜視図である。本実
施の形態においては、実施の形態１０に示すものにおい
て、磁気センサ４を固定磁性体２ａ、２ｂの端部に設け
ないで、固定磁性体２ａ、２ｂをＬ字型に曲げた先端に
設けている。このようにすれば、固定磁性体を少ない部
品点数で製作することができる。
形態１１による位置検出装置を示す斜視図である。本実
施の形態においては、実施の形態１０に示すものにおい
て、磁気センサ４を固定磁性体２ａ、２ｂの端部に設け
ないで、固定磁性体２ａ、２ｂをＬ字型に曲げた先端に
設けている。このようにすれば、固定磁性体を少ない部
品点数で製作することができる。
【００４７】本実施の形態１１に示すように、本発明に
おいては、信号を検出する部分、即ち磁気センサとそれ
を挟む固定磁性体の形状は、必ずしも対称でなくても非
対称であってもよく、また先端が尖った形状でなくても
よい。特に幅方向に一様である場合は、プレス成形や積
層でも作れ、製造が容易となる効果がある。
おいては、信号を検出する部分、即ち磁気センサとそれ
を挟む固定磁性体の形状は、必ずしも対称でなくても非
対称であってもよく、また先端が尖った形状でなくても
よい。特に幅方向に一様である場合は、プレス成形や積
層でも作れ、製造が容易となる効果がある。
【００４８】また、磁気センサの向きは固定磁性体に挟
まれる構成であればよく、移動磁性体の移動方向に平行
（実施の形態１〜１０）であっても、垂直（実施の形態
１１）であってもよい。
まれる構成であればよく、移動磁性体の移動方向に平行
（実施の形態１〜１０）であっても、垂直（実施の形態
１１）であってもよい。
【００４９】実施の形態１２．図１６は本発明の実施の
形態１２を説明するための図であり、磁界発生体を上か
ら見た図である。本実施の形態は、実施の形態９〜１１
に対して適用できるものであり、磁化の向きが反対方向
の２つの磁界発生体３１、３２を、図１６に示すように
対称に並べて第２の固定磁性体２ｂに固定したものであ
る。即ち、磁界発生体３０は、移動磁性体に対向する面
における、位置検出方向に垂直な方向の幅が、位置検出
方向に対して単調増加する領域と単調減少する領域とで
構成され、上記各領域が位置検出方向に並び、かつ上記
各領域の磁化方向が互いに反対方向となるようにしたも
のである。
形態１２を説明するための図であり、磁界発生体を上か
ら見た図である。本実施の形態は、実施の形態９〜１１
に対して適用できるものであり、磁化の向きが反対方向
の２つの磁界発生体３１、３２を、図１６に示すように
対称に並べて第２の固定磁性体２ｂに固定したものであ
る。即ち、磁界発生体３０は、移動磁性体に対向する面
における、位置検出方向に垂直な方向の幅が、位置検出
方向に対して単調増加する領域と単調減少する領域とで
構成され、上記各領域が位置検出方向に並び、かつ上記
各領域の磁化方向が互いに反対方向となるようにしたも
のである。
【００５０】このようにすることにより、実施の形態９
〜１１と同じ磁石幅の変化を位置検出方向の半分の移動
距離に対応させることができ、感度がよい位置検出装置
が得られる。また実施の形態９〜１１では、磁気センサ
は一方向の磁化の向きのみを検出することになり、出力
電圧はプラスあるいはマイナスのいずれかのみしか得ら
れなかったのに対し、実施の形態１２のようにすれば、
図１７のように、プラスとマイナスの両方向で出力でき
るようになり、さらに感度がよくなる。
〜１１と同じ磁石幅の変化を位置検出方向の半分の移動
距離に対応させることができ、感度がよい位置検出装置
が得られる。また実施の形態９〜１１では、磁気センサ
は一方向の磁化の向きのみを検出することになり、出力
電圧はプラスあるいはマイナスのいずれかのみしか得ら
れなかったのに対し、実施の形態１２のようにすれば、
図１７のように、プラスとマイナスの両方向で出力でき
るようになり、さらに感度がよくなる。
【００５１】
【発明の効果】以上のように、本発明の位置検出装置
は、位置検出方向に移動可能な移動磁性体、上記移動磁
性体の移動方向に沿って、上記移動磁性体を挟むように
空隙を有して配置される２つの固定磁性体、上記２つの
固定磁性体の少なくとも一方の固定磁性体の空隙側に設
けられた磁界発生体、及び上記２つの固定磁性体に接続
され、上記固定磁性体を通過する上記磁界発生体からの
磁束を検出する磁気センサを備えた位置検出装置であっ
て、上記磁界発生体は、上記磁界発生体から上記移動磁
性体、または上記移動磁性体から上記磁界発生体に向か
う方向の磁界成分を発生するように磁化されており、上
記移動磁性体の位置によって上記磁気センサを通過する
磁束が変化するようにしたので、移動するのが移動磁性
体のみであり、磁界発生体及び磁気センサは固定磁性体
とともに固定されているため、繰り返しの移動に対して
破損しにくく、さらに移動側、固定側とも製造しやす
く、量産に適した安価な位置検出装置を得ることが可能
となる。
は、位置検出方向に移動可能な移動磁性体、上記移動磁
性体の移動方向に沿って、上記移動磁性体を挟むように
空隙を有して配置される２つの固定磁性体、上記２つの
固定磁性体の少なくとも一方の固定磁性体の空隙側に設
けられた磁界発生体、及び上記２つの固定磁性体に接続
され、上記固定磁性体を通過する上記磁界発生体からの
磁束を検出する磁気センサを備えた位置検出装置であっ
て、上記磁界発生体は、上記磁界発生体から上記移動磁
性体、または上記移動磁性体から上記磁界発生体に向か
う方向の磁界成分を発生するように磁化されており、上
記移動磁性体の位置によって上記磁気センサを通過する
磁束が変化するようにしたので、移動するのが移動磁性
体のみであり、磁界発生体及び磁気センサは固定磁性体
とともに固定されているため、繰り返しの移動に対して
破損しにくく、さらに移動側、固定側とも製造しやす
く、量産に適した安価な位置検出装置を得ることが可能
となる。
【００５２】また、本発明の位置検出装置は、上記位置
検出装置において、磁界発生体は、移動磁性体の移動方
向に垂直な面内に磁化されているので、磁界発生体の体
積を最小限とすることができ、感度の高い位置検出装置
を安価に得られる効果がある。
検出装置において、磁界発生体は、移動磁性体の移動方
向に垂直な面内に磁化されているので、磁界発生体の体
積を最小限とすることができ、感度の高い位置検出装置
を安価に得られる効果がある。
【００５３】また、本発明の位置検出装置は、上記位置
検出装置において、磁気センサは、２つの固定磁性体
の、移動磁性体が移動する方向の先端部分に配置されて
いるので、装置の幅方向の寸法を小さく構成できる。
検出装置において、磁気センサは、２つの固定磁性体
の、移動磁性体が移動する方向の先端部分に配置されて
いるので、装置の幅方向の寸法を小さく構成できる。
【００５４】また、本発明の位置検出装置は、上記位置
検出装置において、磁気センサは、２つの固定磁性体
の、移動磁性体が移動する方向の側方に配置されている
ので、位置検出装置の移動方向における長さを短くする
ことができる。
検出装置において、磁気センサは、２つの固定磁性体
の、移動磁性体が移動する方向の側方に配置されている
ので、位置検出装置の移動方向における長さを短くする
ことができる。
【００５５】また、本発明の位置検出装置は、上記位置
検出装置において、磁気センサと接続する固定磁性体の
接続部が、上記磁気センサに近づくに従って細くなって
いるので、磁気センサの感知面に磁束を集中させること
ができ、磁界発生体の体積を最小限とすることができ、
感度の高い位置検出装置を安価に得られる効果がある。
検出装置において、磁気センサと接続する固定磁性体の
接続部が、上記磁気センサに近づくに従って細くなって
いるので、磁気センサの感知面に磁束を集中させること
ができ、磁界発生体の体積を最小限とすることができ、
感度の高い位置検出装置を安価に得られる効果がある。
【００５６】また、本発明の位置検出装置は、上記位置
検出装置において、移動磁性体の位置検出方向の長さ
は、磁界発生体のほぼ半分であると共に、上記磁界発生
体は、位置検出方向の中央で、磁化の向きが反対の２つ
の領域に２分割されているので、磁気センサが検出する
磁界の向きをプラス側からマイナス側まで広い範囲にと
ることができ、感度の高い位置検出装置が得られる効果
がある。
検出装置において、移動磁性体の位置検出方向の長さ
は、磁界発生体のほぼ半分であると共に、上記磁界発生
体は、位置検出方向の中央で、磁化の向きが反対の２つ
の領域に２分割されているので、磁気センサが検出する
磁界の向きをプラス側からマイナス側まで広い範囲にと
ることができ、感度の高い位置検出装置が得られる効果
がある。
【００５７】また、本発明の位置検出装置は、上記位置
検出装置において、磁界発生体は、隣接する領域の磁化
の向きと反対方向に磁化された領域が、移動磁性体の移
動方向に繰り返し形成されたものであり、上記移動磁性
体の位置検出方向の長さを、上記磁化の向きが反対の領
域の長さと同等の長さとするとともに、磁気センサの出
力をパルス出力としたので、ノイズに強い位置検出装置
を得ることができる。
検出装置において、磁界発生体は、隣接する領域の磁化
の向きと反対方向に磁化された領域が、移動磁性体の移
動方向に繰り返し形成されたものであり、上記移動磁性
体の位置検出方向の長さを、上記磁化の向きが反対の領
域の長さと同等の長さとするとともに、磁気センサの出
力をパルス出力としたので、ノイズに強い位置検出装置
を得ることができる。
【００５８】また、本発明の位置検出装置は、上記位置
検出装置において、磁界発生体は、移動磁性体に対向す
る面における、位置検出方向に垂直な方向の幅が、上記
位置検出方向に対して単調増加、または単調減少するよ
うに構成されているので、位置検出装置の移動方向にお
ける長さを短くすることができる。
検出装置において、磁界発生体は、移動磁性体に対向す
る面における、位置検出方向に垂直な方向の幅が、上記
位置検出方向に対して単調増加、または単調減少するよ
うに構成されているので、位置検出装置の移動方向にお
ける長さを短くすることができる。
【００５９】また、本発明の位置検出装置は、上記位置
検出装置において、磁界発生体は、移動磁性体に対向す
る面における、位置検出方向に垂直な方向の幅が、上記
位置検出方向に対して単調増加する領域と単調減少する
領域とで構成され、上記各領域が位置検出方向に並び、
かつ上記各領域の磁化方向が互いに反対方向であるの
で、感度がよい位置検出装置が得られる。
検出装置において、磁界発生体は、移動磁性体に対向す
る面における、位置検出方向に垂直な方向の幅が、上記
位置検出方向に対して単調増加する領域と単調減少する
領域とで構成され、上記各領域が位置検出方向に並び、
かつ上記各領域の磁化方向が互いに反対方向であるの
で、感度がよい位置検出装置が得られる。
【図１】 この発明の実施の形態１による位置検出装置
を示す斜視図である。
を示す斜視図である。
【図２】 本発明の実施の形態１による位置検出装置の
動作を説明する図である。
動作を説明する図である。
【図３】 本発明の実施の形態１及び実施の形態５によ
る位置検出装置の出力特性を示す図である。
る位置検出装置の出力特性を示す図である。
【図４】 本発明の実施の形態２による位置検出装置を
示す斜視図である。
示す斜視図である。
【図５】 本発明の実施の形態３による位置検出装置を
示す斜視図である。
示す斜視図である。
【図６】 本発明の実施の形態４による位置検出装置の
動作を説明する図である。
動作を説明する図である。
【図７】 本発明の実施の形態４及び実施の形態６によ
る位置検出装置の出力特性を示す図である。
る位置検出装置の出力特性を示す図である。
【図８】 本発明の実施の形態５による位置検出装置を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図９】 本発明の実施の形態６による位置検出装置を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図１０】 本発明の実施の形態７による位置検出装置
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図１１】 本発明の実施の形態７による位置検出装置
の出力特性を示す図である。
の出力特性を示す図である。
【図１２】 本発明の実施の形態８による位置検出装置
を示す斜視図である。
を示す斜視図である。
【図１３】 本発明の実施の形態９による位置検出装置
を示す斜視図である。
を示す斜視図である。
【図１４】 本発明の実施の形態１０による位置検出装
置を示す斜視図である。
置を示す斜視図である。
【図１５】 本発明の実施の形態１１による位置検出装
置を示す斜視図である。
置を示す斜視図である。
【図１６】 本発明の実施の形態１２による位置検出装
置を示す構成図である。
置を示す構成図である。
【図１７】 本発明の実施の形態１２による位置検出装
置の出力特性を示す図である。
置の出力特性を示す図である。
【図１８】 従来の位置検出装置を示す図である。
【図１９】 従来の他の位置検出装置を示す図である。
１，６００ 移動磁性体、２ａ，２ｂ 固定磁性体、
３，３ａ，３ｂ，３０，３１，３２，３１ａ，３１ｂ，
３２ａ，３２ｂ 磁界発生体、４，４０ 磁気センサ、
５ 空隙、６，６１，６２，９００ 磁束、７ 駆動
軸、１０ 永久磁石、２０ 移動磁石、１００ 第１の
固定磁性体、２００ 第２の固定磁性体、１０１，１０
２，２０１ 磁石対向辺、３００ ホール素子、４０
０，４００ａ，４００ｂ 磁石。
３，３ａ，３ｂ，３０，３１，３２，３１ａ，３１ｂ，
３２ａ，３２ｂ 磁界発生体、４，４０ 磁気センサ、
５ 空隙、６，６１，６２，９００ 磁束、７ 駆動
軸、１０ 永久磁石、２０ 移動磁石、１００ 第１の
固定磁性体、２００ 第２の固定磁性体、１０１，１０
２，２０１ 磁石対向辺、３００ ホール素子、４０
０，４００ａ，４００ｂ 磁石。
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(72)発明者 吉澤 敏行
東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三
菱電機株式会社内
(72)発明者 波多野 健太
東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三
菱電機株式会社内
(72)発明者 三好 帥男
東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三
菱電機株式会社内
Ｆターム(参考） 2F063 AA02 CA09 CB01 DA01 DD02
GA52 GA58 KA01 LA30
2F077 AA21 AA42 AA46 JJ03 JJ21
NN06 PP07 QQ08 UU00 VV02
VV31 VV33
Claims (9)
- 【請求項１】 位置検出方向に移動可能な移動磁性体、
上記移動磁性体の移動方向に沿って、上記移動磁性体を
挟むように空隙を有して配置される２つの固定磁性体、
上記２つの固定磁性体の少なくとも一方の固定磁性体の
空隙側に設けられた磁界発生体、及び上記２つの固定磁
性体に接続され、上記固定磁性体を通過する上記磁界発
生体からの磁束を検出する磁気センサを備えた位置検出
装置であって、上記磁界発生体は、上記磁界発生体から
上記移動磁性体、または上記移動磁性体から上記磁界発
生体に向かう方向の磁界成分を発生するように磁化され
ており、上記移動磁性体の位置によって上記磁気センサ
を通過する磁束が変化するようにしたことを特徴とする
位置検出装置。 - 【請求項２】 磁界発生体は、移動磁性体の移動方向に
垂直な面内に磁化されていることを特徴とする請求項１
記載の位置検出装置。 - 【請求項３】 磁気センサは、２つの固定磁性体の、移
動磁性体が移動する方向の先端部分に配置されているこ
とを特徴とする請求項１記載の位置検出装置。 - 【請求項４】 磁気センサは、２つの固定磁性体の、移
動磁性体が移動する方向の側方に配置されていることを
特徴とする請求項１記載の位置検出装置。 - 【請求項５】 磁気センサと接続する固定磁性体の接続
部が、上記磁気センサに近づくに従って細くなっている
ことを特徴とする請求項１記載の位置検出装置。 - 【請求項６】 移動磁性体の位置検出方向の長さは、磁
界発生体のほぼ半分であると共に、上記磁界発生体は、
位置検出方向の中央で、磁化の向きが反対の２つの領域
に２分割されていることを特徴とする請求項１記載の位
置検出装置。 - 【請求項７】 磁界発生体は、隣接する領域の磁化の向
きと反対方向に磁化された領域が、移動磁性体の移動方
向に繰り返し形成されたものであり、上記移動磁性体の
位置検出方向の長さを、上記磁化の向きが反対の領域の
長さと同等の長さとするとともに、磁気センサの出力を
パルス出力としたことを特徴とする請求項１記載の位置
検出装置。 - 【請求項８】 磁界発生体は、移動磁性体に対向する面
における、位置検出方向に垂直な方向の幅が、上記位置
検出方向に対して単調増加、または単調減少するように
構成されていることを特徴とする請求項１記載の位置検
出装置。 - 【請求項９】 磁界発生体は、移動磁性体に対向する面
における、位置検出方向に垂直な方向の幅が、上記位置
検出方向に対して単調増加する領域と単調減少する領域
とで構成され、上記各領域が位置検出方向に並び、かつ
上記各領域の磁化方向が互いに反対方向であることを特
徴とする請求項１記載の位置検出装置。
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- 2001-10-22 JP JP2001323557A patent/JP3666441B2/ja not_active Expired - Fee Related
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