JP2003344007A - 位置検出センサ - Google Patents
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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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- 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
Abstract
(57)【要約】
【課題】センサと被検出部材の間の位置関係のばらつき
が大きい場合でも検出が可能とする。 【解決手段】ヨーク１８と、該ヨーク１８の両側に極が
対向する向きに置かれた２個の磁石１４，１５と、該２
個の磁石を結ぶ線の中心から垂直方向に離れた位置に置
かれた磁気検出素子１９を備えた。
が大きい場合でも検出が可能とする。 【解決手段】ヨーク１８と、該ヨーク１８の両側に極が
対向する向きに置かれた２個の磁石１４，１５と、該２
個の磁石を結ぶ線の中心から垂直方向に離れた位置に置
かれた磁気検出素子１９を備えた。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、磁性体の位置を検
出する位置検出センサに関し、例えば、自動車のシート
の位置を検出するシート位置検出センサとして利用可能
な位置検出センサに関する。
出する位置検出センサに関し、例えば、自動車のシート
の位置を検出するシート位置検出センサとして利用可能
な位置検出センサに関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の位置検出センサとしては、米国
特許第６，０５３，５２９号公報に記載されるものがあ
る。この技術においては、車両のシート側のレールに固
定されたセンサーフランジと、凹状の磁気センサを備え
ており、シートの移動に伴って磁気センサの内側にセン
サーフランジが通過する構造となっている。ここで、セ
ンサーフランジは磁気センサを遮蔽する部分と遮蔽しな
い部分の２段階の長さをもつ。センサーフランジが磁気
センサを遮蔽する場合と遮蔽しない場合で磁気特性が変
化するため、磁気センサがＯＮ―ＯＦＦ作動し、シート
の位置を検出できるようになっている。
特許第６，０５３，５２９号公報に記載されるものがあ
る。この技術においては、車両のシート側のレールに固
定されたセンサーフランジと、凹状の磁気センサを備え
ており、シートの移動に伴って磁気センサの内側にセン
サーフランジが通過する構造となっている。ここで、セ
ンサーフランジは磁気センサを遮蔽する部分と遮蔽しな
い部分の２段階の長さをもつ。センサーフランジが磁気
センサを遮蔽する場合と遮蔽しない場合で磁気特性が変
化するため、磁気センサがＯＮ―ＯＦＦ作動し、シート
の位置を検出できるようになっている。
【０００３】しかし、このような構造では、シートに設
置されるセンサーフランジの両側に磁気センサを配置す
るためのスペースが必要になるため、搭載性が悪い。
置されるセンサーフランジの両側に磁気センサを配置す
るためのスペースが必要になるため、搭載性が悪い。
【０００４】これを回避するには、特開０００−３１０
６４６号公報に開示されるような、回転センサに使用さ
れるホールＩＣを使用する技術を用いることが考えられ
る。これは、ホールＩＣと磁石の対を設け、被検出部の
接近、非接近をホールＩＣで検出するもので、被検出部
材の片側にセンサを配置することができるので、小型化
が可能になるものである。
６４６号公報に開示されるような、回転センサに使用さ
れるホールＩＣを使用する技術を用いることが考えられ
る。これは、ホールＩＣと磁石の対を設け、被検出部の
接近、非接近をホールＩＣで検出するもので、被検出部
材の片側にセンサを配置することができるので、小型化
が可能になるものである。
【０００５】本出願人は、ホールＩＣと磁石を使って車
両のシートの位置を検出する技術を特願２００１−３６
３４１３号にて出願している。
両のシートの位置を検出する技術を特願２００１−３６
３４１３号にて出願している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の技術に
おいては、センサと被検出部材との間のギャップを小さ
くとれるが、上記シートの位置を検出する際には、セン
サと被検出部材であるセンサーフランジとの間のばらつ
きが大きくなると、センサ出力が十分得られないため、
取り付け精度を向上する必要がある。
おいては、センサと被検出部材との間のギャップを小さ
くとれるが、上記シートの位置を検出する際には、セン
サと被検出部材であるセンサーフランジとの間のばらつ
きが大きくなると、センサ出力が十分得られないため、
取り付け精度を向上する必要がある。
【０００７】そこで、本発明は、センサと被検出部材の
間の位置関係のばらつきが大きい場合でも検出が可能と
し、通常の取り付け方法でも十分な出力を得ることを課
題とする。
間の位置関係のばらつきが大きい場合でも検出が可能と
し、通常の取り付け方法でも十分な出力を得ることを課
題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明は、請求項１に記載のように、ヨークと、該
ヨークの両側に極が対向する向きに置かれた２個の磁石
と、該２個の磁石を結ぶ線の中心から垂直方向に離れた
位置に置かれた磁気検出素子とを備えた。
め、本発明は、請求項１に記載のように、ヨークと、該
ヨークの両側に極が対向する向きに置かれた２個の磁石
と、該２個の磁石を結ぶ線の中心から垂直方向に離れた
位置に置かれた磁気検出素子とを備えた。
【０００９】これによれば、被検出部材が離れた位置に
ある場合、磁気検出素子は２個の磁石の磁力線が打ち消
しあう位置に置かれるため、磁気検出素子は磁束密度の
変化を検出しない。一方、被検出部材が近傍まで近接し
た場合、被検出部材に近い磁石の磁力線の多くが被検出
部材の内部を通過するため、磁気検出素子のある部分を
通過する磁束密度が高くなる。一方、被検出部材から遠
い磁石の磁力線はほとんど変化しないため、磁気検出素
子は磁束密度を検出するようになる。このように、被検
出部材の有無によって、磁気検出素子は磁束密度がある
ことを検出するか、またはゼロを検出するため、多少、
被検出部材との間にばらつきがあっても、被検出部材の
有無を検出しやすくなる。
ある場合、磁気検出素子は２個の磁石の磁力線が打ち消
しあう位置に置かれるため、磁気検出素子は磁束密度の
変化を検出しない。一方、被検出部材が近傍まで近接し
た場合、被検出部材に近い磁石の磁力線の多くが被検出
部材の内部を通過するため、磁気検出素子のある部分を
通過する磁束密度が高くなる。一方、被検出部材から遠
い磁石の磁力線はほとんど変化しないため、磁気検出素
子は磁束密度を検出するようになる。このように、被検
出部材の有無によって、磁気検出素子は磁束密度がある
ことを検出するか、またはゼロを検出するため、多少、
被検出部材との間にばらつきがあっても、被検出部材の
有無を検出しやすくなる。
【００１０】また、請求項２に記載のように、極が対向
する向きに置かれた２個の磁石と、該２個の磁石の間の
部分を有するとともに前記２個の磁石の間を結ぶ線の中
心から垂直方向に離れた位置まで伸びる突起部を有する
第１のヨークと、該第１のヨークの突起部に対向し前記
２個の磁石を結ぶ線と平行に置かれた第２のヨークと、
前記第１のヨークの突起部及び第２のヨークの間に置か
れた磁気検出素子とを備えた。
する向きに置かれた２個の磁石と、該２個の磁石の間の
部分を有するとともに前記２個の磁石の間を結ぶ線の中
心から垂直方向に離れた位置まで伸びる突起部を有する
第１のヨークと、該第１のヨークの突起部に対向し前記
２個の磁石を結ぶ線と平行に置かれた第２のヨークと、
前記第１のヨークの突起部及び第２のヨークの間に置か
れた磁気検出素子とを備えた。
【００１１】これによれば、被検出部材が離れた位置に
ある場合、磁気検出素子は２個の磁石の磁力線が打ち消
しあう位置に置かれるため、磁気検出素子は磁束密度の
変化を検出しない。一方、被検出部材が近傍まで近接し
た場合、被検出部材に近い磁石の磁力線の多くが被検出
部材の内部を通過するため、磁気検出素子のある部分を
通過する磁束密度が高くなる。一方、被検出部材から遠
い磁石の磁力線はほとんど変化しないため、磁気検出素
子は磁束密度を検出するようになる。このように、被検
出部材の有無によって、磁気検出素子は磁束密度がある
ことを検出するか、またはゼロを検出するため、多少、
被検出部材との間にばらつきがあっても、被検出部材の
有無を検出しやすくなる。また、磁力線は第１のヨーク
の突起部を通過しやすくなるため、磁気検出素子を通る
磁力線が多くなり、より磁束密度の変化を検出しやすく
なる。
ある場合、磁気検出素子は２個の磁石の磁力線が打ち消
しあう位置に置かれるため、磁気検出素子は磁束密度の
変化を検出しない。一方、被検出部材が近傍まで近接し
た場合、被検出部材に近い磁石の磁力線の多くが被検出
部材の内部を通過するため、磁気検出素子のある部分を
通過する磁束密度が高くなる。一方、被検出部材から遠
い磁石の磁力線はほとんど変化しないため、磁気検出素
子は磁束密度を検出するようになる。このように、被検
出部材の有無によって、磁気検出素子は磁束密度がある
ことを検出するか、またはゼロを検出するため、多少、
被検出部材との間にばらつきがあっても、被検出部材の
有無を検出しやすくなる。また、磁力線は第１のヨーク
の突起部を通過しやすくなるため、磁気検出素子を通る
磁力線が多くなり、より磁束密度の変化を検出しやすく
なる。
【００１２】更に、請求項３に記載のように、請求項２
において、前記第２のヨークは、前記第１のヨーク及び
前記２個の磁石の幅と同じ幅である部分を有するととも
に、前記磁気検出素子まで伸びる突起部を有するように
した。
において、前記第２のヨークは、前記第１のヨーク及び
前記２個の磁石の幅と同じ幅である部分を有するととも
に、前記磁気検出素子まで伸びる突起部を有するように
した。
【００１３】これによれば、磁力線は第２のヨークの突
起部を通過しやすくなるため、磁気検出素子を通る磁力
線が多くなり、より磁束密度の変化を検出しやすくな
る。
起部を通過しやすくなるため、磁気検出素子を通る磁力
線が多くなり、より磁束密度の変化を検出しやすくな
る。
【００１４】また、請求項４に記載のように、極が対向
する向きに置かれた２つで一組の第１組の磁石と、第１
組の磁石の間に置かれた第１のヨークと、前記第１組の
磁石と平行に置かれ極が対向する向きに置かれた２つで
一組の第２組の磁石と、第２組の磁石の間に置かれた第
２のヨークと、第１のヨークと第２のヨークの間に置か
れた磁気検出素子とを備えた。
する向きに置かれた２つで一組の第１組の磁石と、第１
組の磁石の間に置かれた第１のヨークと、前記第１組の
磁石と平行に置かれ極が対向する向きに置かれた２つで
一組の第２組の磁石と、第２組の磁石の間に置かれた第
２のヨークと、第１のヨークと第２のヨークの間に置か
れた磁気検出素子とを備えた。
【００１５】これによれば、被検出部材が離れた位置に
ある場合、磁気検出素子は４個の磁石の磁力線が打ち消
しあう位置に置かれるため、磁気検出素子は磁束密度の
変化を検出しない。一方、被検出部材が近傍まで近接し
た場合、被検出部材に近い磁石の磁力線の多くが被検出
部材の内部を通過するため、磁気検出素子のある部分を
通過する磁束密度が高くなる。一方、被検出部材から遠
い磁石の磁力線はほとんど変化しないため、磁気検出素
子は磁束密度を検出するようになる。このように、被検
出部材の有無によって、磁気検出素子は磁束密度がある
ことを検出するか、またはゼロを検出するため、多少、
被検出部材との間にばらつきがあっても、被検出部材の
有無を検出しやすくなる。請求項１、２の構成に対し
て、磁石が倍になり、より磁気検出素子を通る磁力線が
多くなり、より磁束密度の変化を検出しやすくなる。
ある場合、磁気検出素子は４個の磁石の磁力線が打ち消
しあう位置に置かれるため、磁気検出素子は磁束密度の
変化を検出しない。一方、被検出部材が近傍まで近接し
た場合、被検出部材に近い磁石の磁力線の多くが被検出
部材の内部を通過するため、磁気検出素子のある部分を
通過する磁束密度が高くなる。一方、被検出部材から遠
い磁石の磁力線はほとんど変化しないため、磁気検出素
子は磁束密度を検出するようになる。このように、被検
出部材の有無によって、磁気検出素子は磁束密度がある
ことを検出するか、またはゼロを検出するため、多少、
被検出部材との間にばらつきがあっても、被検出部材の
有無を検出しやすくなる。請求項１、２の構成に対し
て、磁石が倍になり、より磁気検出素子を通る磁力線が
多くなり、より磁束密度の変化を検出しやすくなる。
【００１６】更に、請求項５に記載のように、請求項４
において、前記第１のヨークは、前記磁気検出素子まで
伸びる突起部を有するようにした。
において、前記第１のヨークは、前記磁気検出素子まで
伸びる突起部を有するようにした。
【００１７】これによれば、磁力線は第１のヨークの突
起部を通過しやすくなるため、磁気検出素子を通る磁力
線が多くなり、より磁束密度の変化を検出しやすくな
る。
起部を通過しやすくなるため、磁気検出素子を通る磁力
線が多くなり、より磁束密度の変化を検出しやすくな
る。
【００１８】更に、請求項６に記載のように、請求項５
において、前記第２のヨークは、前記磁気検出素子まで
伸びる突起部を有するようにした。
において、前記第２のヨークは、前記磁気検出素子まで
伸びる突起部を有するようにした。
【００１９】これによれば、磁力線は第２のヨークの突
起部を通過しやすくなるため、磁気検出素子を通る磁力
線が多くなり、より磁束密度の変化を検出しやすくな
る。
起部を通過しやすくなるため、磁気検出素子を通る磁力
線が多くなり、より磁束密度の変化を検出しやすくな
る。
【００２０】
【発明の実施の形態】（第１実施態様）図１〜４は本発
明の第１の実施形態に係る位置検出センサの部分断面図
を示すものである。
明の第１の実施形態に係る位置検出センサの部分断面図
を示すものである。
【００２１】図１及び２において、ケース１０はコネク
タ部１１を備える。コネクタ部１１は端子１２及び１３
を有し、後述する磁気検出素子の出力を図示しないワイ
ヤハーネスを通して電子制御回路等に送信できるように
なっている。ケース１０の内部には、２個の対抗する極
をもつ磁石１４及び１５が設けられている。磁石１４及
び１５の間には第１ヨーク１６の基礎部１７が置かれて
いる。この基礎部１７から、２個の磁石の間を結ぶ線の
中心から垂直方向に離れた位置まで伸びる突起部１８が
延びている。更にその先には、所定量だけ離間して第２
ヨーク２０が置かれている。第１ヨーク１６、第２ヨー
ク２０はそれぞれ磁性材でできている。第２ヨーク２０
は、磁石１４及び１５の間の図示上下の高さと同じ高さ
になっている。第１ヨーク１６の突起部１８と第２ヨー
ク２０の間に間隙には磁気検出素子１９が置かれてい
る。磁気検出素子１９は磁束密度を検出できるもので、
ホールＩＣなどを使用している。磁気検出素子１９は突
起部１８の延長方向の磁束を検出可能な向きで配置され
ている。
タ部１１を備える。コネクタ部１１は端子１２及び１３
を有し、後述する磁気検出素子の出力を図示しないワイ
ヤハーネスを通して電子制御回路等に送信できるように
なっている。ケース１０の内部には、２個の対抗する極
をもつ磁石１４及び１５が設けられている。磁石１４及
び１５の間には第１ヨーク１６の基礎部１７が置かれて
いる。この基礎部１７から、２個の磁石の間を結ぶ線の
中心から垂直方向に離れた位置まで伸びる突起部１８が
延びている。更にその先には、所定量だけ離間して第２
ヨーク２０が置かれている。第１ヨーク１６、第２ヨー
ク２０はそれぞれ磁性材でできている。第２ヨーク２０
は、磁石１４及び１５の間の図示上下の高さと同じ高さ
になっている。第１ヨーク１６の突起部１８と第２ヨー
ク２０の間に間隙には磁気検出素子１９が置かれてい
る。磁気検出素子１９は磁束密度を検出できるもので、
ホールＩＣなどを使用している。磁気検出素子１９は突
起部１８の延長方向の磁束を検出可能な向きで配置され
ている。
【００２２】図３、図４に示すように、磁石１４及び第
２ヨーク２０の図示上方に、スライドして移動可能な被
検出部材２１が設けられている。被検出部材２１は磁性
材である。この被検出部材２１は、図示しないが、シー
トの位置を検出する場合には、センサーフランジの一部
を突出させるか、または切り欠いたり、穴を明けて形成
する。センサーフランジをシートに固定する場合はセン
サを車体に固定させるが、この逆であってもかまわな
い。
２ヨーク２０の図示上方に、スライドして移動可能な被
検出部材２１が設けられている。被検出部材２１は磁性
材である。この被検出部材２１は、図示しないが、シー
トの位置を検出する場合には、センサーフランジの一部
を突出させるか、または切り欠いたり、穴を明けて形成
する。センサーフランジをシートに固定する場合はセン
サを車体に固定させるが、この逆であってもかまわな
い。
【００２３】図３は被検出部材２１が遠ざかった場合、
図４は被検出部材２１が近接した場合を示す。図３にお
いては、磁石１４及び１５は図示上方をＮ極としてい
る。この場合、磁石１４の磁力線は、磁石１４のＮ極か
ら出て、空間を通り、第２ヨーク２０、磁気検出素子１
９、突起部１８を通ってＳ極に戻る。磁石１４の磁力線
は、磁気検出素子１９の場所において図示左方向とな
る。一方、磁石１５の磁力線は、磁石１５のＮ極から出
て、第１ヨーク１６の基礎部１７、突起部１８、磁気検
出素子１９、第２ヨーク２０及び、空間を通ってＳ極に
戻る。磁石１４の磁力線は、磁気検出素子１９の場所に
おいて図示右方向となる。よって、磁気検出素子１９の
領域においては、２つの磁石の磁束が互いに打ち消しあ
い、磁束密度はほぼ０となるため、磁気検出素子１９は
磁束密度の変化を検出せず、ＯＦＦ信号を出力する。
図４は被検出部材２１が近接した場合を示す。図３にお
いては、磁石１４及び１５は図示上方をＮ極としてい
る。この場合、磁石１４の磁力線は、磁石１４のＮ極か
ら出て、空間を通り、第２ヨーク２０、磁気検出素子１
９、突起部１８を通ってＳ極に戻る。磁石１４の磁力線
は、磁気検出素子１９の場所において図示左方向とな
る。一方、磁石１５の磁力線は、磁石１５のＮ極から出
て、第１ヨーク１６の基礎部１７、突起部１８、磁気検
出素子１９、第２ヨーク２０及び、空間を通ってＳ極に
戻る。磁石１４の磁力線は、磁気検出素子１９の場所に
おいて図示右方向となる。よって、磁気検出素子１９の
領域においては、２つの磁石の磁束が互いに打ち消しあ
い、磁束密度はほぼ０となるため、磁気検出素子１９は
磁束密度の変化を検出せず、ＯＦＦ信号を出力する。
【００２４】図４の状態においては、磁石１４の磁力線
は、磁石１４のＮ極から出て、被検出部材２１、第２ヨ
ーク２０、磁気検出素子１９、突起部１８を通ってＳ極
に戻る。被検出部材２１が磁気回路の一部となるため、
磁束の多くが被検出部材２１を通って磁気検出素子１９
に流れる。一方、磁石１５の磁力線は、図３の状態と変
わらない。よって、磁気検出素子１９の領域において
は、磁石１４からの磁束が勝り、磁束の平衡が崩れ、磁
気検出素子１９は磁束密度の変化を検出し、ＯＮ信号を
出力する。
は、磁石１４のＮ極から出て、被検出部材２１、第２ヨ
ーク２０、磁気検出素子１９、突起部１８を通ってＳ極
に戻る。被検出部材２１が磁気回路の一部となるため、
磁束の多くが被検出部材２１を通って磁気検出素子１９
に流れる。一方、磁石１５の磁力線は、図３の状態と変
わらない。よって、磁気検出素子１９の領域において
は、磁石１４からの磁束が勝り、磁束の平衡が崩れ、磁
気検出素子１９は磁束密度の変化を検出し、ＯＮ信号を
出力する。
【００２５】上記ＯＮ信号、ＯＦＦ信号は、端子１２及
び１３の同通及び遮断で行うが、逆であってもよい。ま
た、端子１２及び１３から電流変化あるいは電圧変化を
出力としてもよい。
び１３の同通及び遮断で行うが、逆であってもよい。ま
た、端子１２及び１３から電流変化あるいは電圧変化を
出力としてもよい。
【００２６】上記構成においては、磁束密度０の領域を
広く確保することができるため、磁気検出素子１９の取
り付け誤差を吸収することが可能となり、また、磁石の
温度特性の影響をキャンセルすることができるため、小
型で組み付け性を向上させ、高性能化の効果がある。
広く確保することができるため、磁気検出素子１９の取
り付け誤差を吸収することが可能となり、また、磁石の
温度特性の影響をキャンセルすることができるため、小
型で組み付け性を向上させ、高性能化の効果がある。
【００２７】尚、第１ヨーク１６の基礎部１７の厚さ
は、突起部１８の厚さと同じでもよい。
は、突起部１８の厚さと同じでもよい。
【００２８】（第２実施態様）上記第１の実施態様で
は、１組の磁石を用いたが、磁石を２組としてもよい。
この場合の例を第２の実施態様として図５及び図６に示
す。図５は被検出部材２１が遠ざかった場合、図６は被
検出部材２１が近接した場合を示す。ケースについては
第１の実施態様と同一である。
は、１組の磁石を用いたが、磁石を２組としてもよい。
この場合の例を第２の実施態様として図５及び図６に示
す。図５は被検出部材２１が遠ざかった場合、図６は被
検出部材２１が近接した場合を示す。ケースについては
第１の実施態様と同一である。
【００２９】第２の実施態様において、２個の対抗する
極をもつ磁石２２及び２３の対が設けられている。この
対に対して平行に、２個の対抗する極をもつ磁石２５及
び２６の対が設けられている。磁石２２及び２３の間に
は第１ヨーク２４が置かれている。磁石２５及び２６の
間には第２ヨーク２７が置かれている。第１ヨーク２
４、第２ヨーク２７はそれぞれ磁性材でできている。第
１ヨーク２４、磁石２２及び２３は、第２ヨーク２７、
磁石２５及び２６に対して線対称な位置関係にあり、双
方の中点にあたる領域には磁気検出素子１９が置かれて
いる。磁気検出素子１９は図示左右方向の磁束を検出可
能な向きで配置されている。磁石２３のＳ極と磁石６の
Ｎ曲の間には磁性材の磁性部材２８が配置されている。
ここでは、磁石２２及び２３は図示上方をＮ極としてお
り、磁石２５及び２６は図示上方をＳ極としている。
極をもつ磁石２２及び２３の対が設けられている。この
対に対して平行に、２個の対抗する極をもつ磁石２５及
び２６の対が設けられている。磁石２２及び２３の間に
は第１ヨーク２４が置かれている。磁石２５及び２６の
間には第２ヨーク２７が置かれている。第１ヨーク２
４、第２ヨーク２７はそれぞれ磁性材でできている。第
１ヨーク２４、磁石２２及び２３は、第２ヨーク２７、
磁石２５及び２６に対して線対称な位置関係にあり、双
方の中点にあたる領域には磁気検出素子１９が置かれて
いる。磁気検出素子１９は図示左右方向の磁束を検出可
能な向きで配置されている。磁石２３のＳ極と磁石６の
Ｎ曲の間には磁性材の磁性部材２８が配置されている。
ここでは、磁石２２及び２３は図示上方をＮ極としてお
り、磁石２５及び２６は図示上方をＳ極としている。
【００３０】図５の状態の場合、磁石２２の磁力線は、
磁石２２のＮ極から出て、空間を通り、磁石２５のＳ極
に入り、Ｎ極から出て、第２ヨーク２７、磁気検出素子
１９、第１ヨーク２４を通って磁石２２のＳ極に戻る。
一方、磁石２３の磁力線は、磁石２３のＮ極から出て、
第１ヨーク２４、磁気検出素子１９、第２ヨーク２７を
通って磁石６のＳ極に入り、Ｎ極から出て、磁石２３の
Ｓ極に戻る。この状態で、磁石２２及び２５による磁束
と、磁石２３及び２６による磁束は、磁気検出素子１９
の配置された領域において打ち消される。磁気検出素子
１９の配置された領域における磁束の均衡が成立し、磁
気検出素子１９は磁束密度の変化を検出せず、ＯＦＦ信
号を出力する。
磁石２２のＮ極から出て、空間を通り、磁石２５のＳ極
に入り、Ｎ極から出て、第２ヨーク２７、磁気検出素子
１９、第１ヨーク２４を通って磁石２２のＳ極に戻る。
一方、磁石２３の磁力線は、磁石２３のＮ極から出て、
第１ヨーク２４、磁気検出素子１９、第２ヨーク２７を
通って磁石６のＳ極に入り、Ｎ極から出て、磁石２３の
Ｓ極に戻る。この状態で、磁石２２及び２５による磁束
と、磁石２３及び２６による磁束は、磁気検出素子１９
の配置された領域において打ち消される。磁気検出素子
１９の配置された領域における磁束の均衡が成立し、磁
気検出素子１９は磁束密度の変化を検出せず、ＯＦＦ信
号を出力する。
【００３１】図６の状態の場合、磁石２２の磁力線は、
磁石２２のＮ極から出て、被検出部材２１を通り、磁石
２５のＳ極に入り、Ｎ極から出て、第２ヨーク２７、磁
気検出素子１９、第１ヨーク２４を通って磁石２２のＳ
極に戻る。一方、磁石２３の磁力線は、図５の状態とほ
ぼ同じになる。この状態では、磁石２２の磁力線に対し
て、磁石２３の磁力線の磁束密度は、空間が広い分、低
くなる。よって、磁気検出素子１９の配置された領域に
おける磁束の均衡は崩れるため、磁気検出素子１９は磁
束密度の変化を検出し、ＯＮ信号を出力する。
磁石２２のＮ極から出て、被検出部材２１を通り、磁石
２５のＳ極に入り、Ｎ極から出て、第２ヨーク２７、磁
気検出素子１９、第１ヨーク２４を通って磁石２２のＳ
極に戻る。一方、磁石２３の磁力線は、図５の状態とほ
ぼ同じになる。この状態では、磁石２２の磁力線に対し
て、磁石２３の磁力線の磁束密度は、空間が広い分、低
くなる。よって、磁気検出素子１９の配置された領域に
おける磁束の均衡は崩れるため、磁気検出素子１９は磁
束密度の変化を検出し、ＯＮ信号を出力する。
【００３２】（第３実施態様）図７及び図８に第３の実
施態様を示す。図７は被検出部材２１が遠ざかった場
合、図８は被検出部材２１が近接した場合を示す。ケー
スについては第１の実施態様と同一である。磁石１４、
１５、第１ヨーク１６及びその基礎部１７と突起部１
８、及び磁気検出素子１９は第１実施態様と同様の構造
を持っている。
施態様を示す。図７は被検出部材２１が遠ざかった場
合、図８は被検出部材２１が近接した場合を示す。ケー
スについては第１の実施態様と同一である。磁石１４、
１５、第１ヨーク１６及びその基礎部１７と突起部１
８、及び磁気検出素子１９は第１実施態様と同様の構造
を持っている。
【００３３】第３の実施態様において、第１ヨークの図
示右側には、所定量だけ離間して第２ヨーク２９が置か
れている。第２ヨーク２９は、磁石１４及び１５を結ぶ
線と平行で、磁石１４及び１５の間の図示上下の高さと
同じ高さの平行部３０と、この平行部３０から第１ヨー
ク１６に向けて突出した突起部３１を備えている。第１
ヨーク１６の突起部１８と第２ヨーク２９の突起部３１
の間には磁気検出素子１９が置かれている。
示右側には、所定量だけ離間して第２ヨーク２９が置か
れている。第２ヨーク２９は、磁石１４及び１５を結ぶ
線と平行で、磁石１４及び１５の間の図示上下の高さと
同じ高さの平行部３０と、この平行部３０から第１ヨー
ク１６に向けて突出した突起部３１を備えている。第１
ヨーク１６の突起部１８と第２ヨーク２９の突起部３１
の間には磁気検出素子１９が置かれている。
【００３４】図７の状態の場合、磁石１４の磁力線は、
磁石１４のＮ極から出て、空間を通り、平行部３０、突
起部３１、磁気検出素子１９、突起部１８、基礎部１７
を通って磁石１４のＳ極に戻る。一方、磁石１５の磁力
線は、磁石１５のＮ極から出て、突起部１８、磁気検出
素子１９、突起部３１、平行部３０を通り、空間を介し
て磁石１５のＳ極に戻る。磁石１４による磁束と、磁石
１５による磁束は、磁気検出素子１９の配置された領域
において打ち消される。磁気検出素子１９の配置された
領域における磁束の均衡が成立し、磁気検出素子１９は
磁束密度の変化を検出せず、ＯＦＦ信号を出力する。
磁石１４のＮ極から出て、空間を通り、平行部３０、突
起部３１、磁気検出素子１９、突起部１８、基礎部１７
を通って磁石１４のＳ極に戻る。一方、磁石１５の磁力
線は、磁石１５のＮ極から出て、突起部１８、磁気検出
素子１９、突起部３１、平行部３０を通り、空間を介し
て磁石１５のＳ極に戻る。磁石１４による磁束と、磁石
１５による磁束は、磁気検出素子１９の配置された領域
において打ち消される。磁気検出素子１９の配置された
領域における磁束の均衡が成立し、磁気検出素子１９は
磁束密度の変化を検出せず、ＯＦＦ信号を出力する。
【００３５】図８の状態の場合、磁石１４の磁力線は、
磁石１４のＮ極から出て、被検出部材２１を通り、平行
部３０、突起部３１、磁気検出素子１９、突起部１８、
基礎部１７を通って磁石１４のＳ極に戻る。一方、磁石
１５の磁力線は、図７の状態とほぼ同じになる。この状
態では、磁石１４の磁力線に対して、磁石１５の磁力線
の磁束密度は、空間が広い分、低くなる。よって、磁気
検出素子１９の配置された領域における磁束の均衡は崩
れるため、磁気検出素子１９は磁束密度の変化を検出
し、ＯＮ信号を出力する。
磁石１４のＮ極から出て、被検出部材２１を通り、平行
部３０、突起部３１、磁気検出素子１９、突起部１８、
基礎部１７を通って磁石１４のＳ極に戻る。一方、磁石
１５の磁力線は、図７の状態とほぼ同じになる。この状
態では、磁石１４の磁力線に対して、磁石１５の磁力線
の磁束密度は、空間が広い分、低くなる。よって、磁気
検出素子１９の配置された領域における磁束の均衡は崩
れるため、磁気検出素子１９は磁束密度の変化を検出
し、ＯＮ信号を出力する。
【００３６】（第４実施態様）図９及び図１０に第４の
実施態様を示す。図９は被検出部材２１が遠ざかった場
合、図１０は被検出部材２１が近接した場合を示す。ケ
ースについては第１の実施態様と同一である。磁石１
４、１５、第１ヨーク１６及びその基礎部１７と突起部
１８、及び磁気検出素子１９は第１実施態様と同様の構
造を持っている。
実施態様を示す。図９は被検出部材２１が遠ざかった場
合、図１０は被検出部材２１が近接した場合を示す。ケ
ースについては第１の実施態様と同一である。磁石１
４、１５、第１ヨーク１６及びその基礎部１７と突起部
１８、及び磁気検出素子１９は第１実施態様と同様の構
造を持っている。
【００３７】第４の実施態様において、磁石１４、１５
の図示右側には、所定量だけ離間して、磁石３２、３３
が平行に置かれている。磁石３２、３３の極性は磁石１
４、１５と反対になるように置かれている。第２ヨーク
３４は、磁石３２及び３３の間に挟まれた平行部３５
と、この平行部３５から第１ヨーク１６に向けて突出し
た突起部３６を備えている。第１ヨーク１６の突起部１
８と第２ヨーク３４の突起部３６の間には磁気検出素子
１９が置かれている。
の図示右側には、所定量だけ離間して、磁石３２、３３
が平行に置かれている。磁石３２、３３の極性は磁石１
４、１５と反対になるように置かれている。第２ヨーク
３４は、磁石３２及び３３の間に挟まれた平行部３５
と、この平行部３５から第１ヨーク１６に向けて突出し
た突起部３６を備えている。第１ヨーク１６の突起部１
８と第２ヨーク３４の突起部３６の間には磁気検出素子
１９が置かれている。
【００３８】図９の状態の場合、磁石１４の磁力線は、
磁石１４のＮ極から出て、空間を通り、磁石３２のＳ極
に入り、磁石３２のＮ極から平行部３５、突起部３６、
磁気検出素子１９、突起部１８、基礎部１７を通って磁
石１４のＳ極に戻る。一方、磁石１５の磁力線は、磁石
１５のＮ極から出て、突起部１８、磁気検出素子１９、
突起部３６、平行部３５を通り、磁石３３のＳ極に入
り、磁石３３のＮ極から空間を介して磁石１５のＳ極に
戻る。磁石１４及び３２による磁束と、磁石１５及び３
３による磁束は、磁気検出素子１９の配置された領域に
おいて打ち消される。磁気検出素子１９の配置された領
域における磁束の均衡が成立し、磁気検出素子１９は磁
束密度の変化を検出せず、ＯＦＦ信号を出力する。
磁石１４のＮ極から出て、空間を通り、磁石３２のＳ極
に入り、磁石３２のＮ極から平行部３５、突起部３６、
磁気検出素子１９、突起部１８、基礎部１７を通って磁
石１４のＳ極に戻る。一方、磁石１５の磁力線は、磁石
１５のＮ極から出て、突起部１８、磁気検出素子１９、
突起部３６、平行部３５を通り、磁石３３のＳ極に入
り、磁石３３のＮ極から空間を介して磁石１５のＳ極に
戻る。磁石１４及び３２による磁束と、磁石１５及び３
３による磁束は、磁気検出素子１９の配置された領域に
おいて打ち消される。磁気検出素子１９の配置された領
域における磁束の均衡が成立し、磁気検出素子１９は磁
束密度の変化を検出せず、ＯＦＦ信号を出力する。
【００３９】図１０の状態の場合、磁石１４の磁力線
は、磁石１４のＮ極から出て、被検出部材２１を通り、
磁石３２のＳ極に入り、磁石３２のＮ極から平行部３
５、突起部３６、磁気検出素子１９、突起部１８、基礎
部１７を通って磁石１４のＳ極に戻る。一方、磁石１５
の磁力線は、図９の状態とほぼ同じになる。この状態で
は、磁石１４、３２の磁力線に対して、磁石１５、３３
の磁力線の磁束密度は、空間が広い分、低くなる。よっ
て、磁気検出素子１９の配置された領域における磁束の
均衡は崩れるため、磁気検出素子１９は磁束密度の変化
を検出し、ＯＮ信号を出力する。
は、磁石１４のＮ極から出て、被検出部材２１を通り、
磁石３２のＳ極に入り、磁石３２のＮ極から平行部３
５、突起部３６、磁気検出素子１９、突起部１８、基礎
部１７を通って磁石１４のＳ極に戻る。一方、磁石１５
の磁力線は、図９の状態とほぼ同じになる。この状態で
は、磁石１４、３２の磁力線に対して、磁石１５、３３
の磁力線の磁束密度は、空間が広い分、低くなる。よっ
て、磁気検出素子１９の配置された領域における磁束の
均衡は崩れるため、磁気検出素子１９は磁束密度の変化
を検出し、ＯＮ信号を出力する。
【００４０】以上説明した実施態様において、被検出部
材がある場合とない場合の磁束密度の変化を測定したと
ころ、上記第１実施態様では２６ｍＴ、上記第３実施態
様では２９ｍＴとなった。従来の回転センサに使用され
るホールＩＣでは、検出するギャップの形状が異なるた
め単純に比較できないが、大体、倍以上のギャップの検
出が可能となる。また、第３実施態様のように、第２ヨ
ークに突起部を設けることで約１０％だけ効率が上昇し
た。
材がある場合とない場合の磁束密度の変化を測定したと
ころ、上記第１実施態様では２６ｍＴ、上記第３実施態
様では２９ｍＴとなった。従来の回転センサに使用され
るホールＩＣでは、検出するギャップの形状が異なるた
め単純に比較できないが、大体、倍以上のギャップの検
出が可能となる。また、第３実施態様のように、第２ヨ
ークに突起部を設けることで約１０％だけ効率が上昇し
た。
【００４１】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明において
は、被検出部材の有無によって、磁束密度が実質的に０
もしくは有限の値のいずれかに切り替わる領域に磁気検
出素子を配置したので、被検出部材の有無を検出しやす
くなる。よって、車両のシートのように、組み付け時の
ばらつきや、移動時のオフセット等によって、被検出部
材とセンサとの間のギャップが大きくなっても、十分被
検出部材の有無を検出が可能になる。また、被検出部材
の片側にセンサを配置するだけでよいので、搭載性がよ
い。
は、被検出部材の有無によって、磁束密度が実質的に０
もしくは有限の値のいずれかに切り替わる領域に磁気検
出素子を配置したので、被検出部材の有無を検出しやす
くなる。よって、車両のシートのように、組み付け時の
ばらつきや、移動時のオフセット等によって、被検出部
材とセンサとの間のギャップが大きくなっても、十分被
検出部材の有無を検出が可能になる。また、被検出部材
の片側にセンサを配置するだけでよいので、搭載性がよ
い。
【００４２】尚、請求項２または請求項５のように、第
１ヨークに突起部を設けることで、磁気検出素子に導か
れる磁力線が集中するので、より高性能のセンサとな
り、被検出部材とセンサとの間のギャップが更に大きく
なっても十分被検出部材の有無を検出が可能になる。
１ヨークに突起部を設けることで、磁気検出素子に導か
れる磁力線が集中するので、より高性能のセンサとな
り、被検出部材とセンサとの間のギャップが更に大きく
なっても十分被検出部材の有無を検出が可能になる。
【００４３】また、請求項３または請求項６のように第
２ヨークに突起部を設けることで、磁気検出素子に導か
れる磁力線が集中するので、より高性能のセンサとな
り、被検出部材とセンサとの間のギャップが更に大きく
なっても十分被検出部材の有無を検出が可能になる。
２ヨークに突起部を設けることで、磁気検出素子に導か
れる磁力線が集中するので、より高性能のセンサとな
り、被検出部材とセンサとの間のギャップが更に大きく
なっても十分被検出部材の有無を検出が可能になる。
【００４４】また、請求項４のように、２組の対となる
磁石を用いることで、磁気検出素子に導かれる磁力線が
大きくなるので、より高性能のセンサとなり、被検出部
材とセンサとの間のギャップが更に大きくなっても十分
被検出部材の有無を検出が可能になる。
磁石を用いることで、磁気検出素子に導かれる磁力線が
大きくなるので、より高性能のセンサとなり、被検出部
材とセンサとの間のギャップが更に大きくなっても十分
被検出部材の有無を検出が可能になる。
【図１】本発明の第１の実施形態に係る位置検出センサ
の部分断面図である。
の部分断面図である。
【図２】図１の位置検出センサの側面図である。
【図３】第１の実施形態に係る位置検出センサにおいて
被検出部材が遠い場合の磁気回路図である。
被検出部材が遠い場合の磁気回路図である。
【図４】第１の実施形態に係る位置検出センサにおいて
被検出部材が近接した場合の磁気回路図である。
被検出部材が近接した場合の磁気回路図である。
【図５】第２の実施形態に係る位置検出センサにおいて
被検出部材が遠い場合の磁気回路図である。
被検出部材が遠い場合の磁気回路図である。
【図６】第２の実施形態に係る位置検出センサにおいて
被検出部材が近接した場合の磁気回路図である。
被検出部材が近接した場合の磁気回路図である。
【図７】第３の実施形態に係る位置検出センサにおいて
被検出部材が遠い場合の磁気回路図である。
被検出部材が遠い場合の磁気回路図である。
【図８】第３の実施形態に係る位置検出センサにおいて
被検出部材が近接した場合の磁気回路図である。
被検出部材が近接した場合の磁気回路図である。
【図９】第４の実施形態に係る位置検出センサにおいて
被検出部材が遠い場合の磁気回路図である。
被検出部材が遠い場合の磁気回路図である。
【図１０】第４の実施形態に係る位置検出センサにおい
て被検出部材が近接した場合の磁気回路図である。
て被検出部材が近接した場合の磁気回路図である。
１０ ケース
１１ コネクタ部
１２及び１３ 端子
１４、１５、２２、２３、２５、２６、３２及び３３
磁石 １６、２４ 第１ヨーク １７ 基礎部 １８、３１及び３６ 突起部 １９ 磁気検出素子 ２０、２７、２９及び３５ 第２ヨーク ２１ 被検出部材 ３０及び３５ 平行部
磁石 １６、２４ 第１ヨーク １７ 基礎部 １８、３１及び３６ 突起部 １９ 磁気検出素子 ２０、２７、２９及び３５ 第２ヨーク ２１ 被検出部材 ３０及び３５ 平行部
フロントページの続き
(72)発明者 都築 位兆
愛知県刈谷市朝日町２丁目１番地 アイシ
ン精機株式会社内
(72)発明者 上田 政博
愛知県刈谷市朝日町２丁目１番地 アイシ
ン精機株式会社内
Ｆターム(参考） 2F063 AA02 BA11 BD15 CA34 CA40
CB12 DA01 DA05 GA41 GA52
Claims (6)
- 【請求項１】ヨークと、該ヨークの両側に極が対向する
向きに置かれた２個の磁石と、該２個の磁石を結ぶ線の
中心から垂直方向に離れた位置に置かれた磁気検出素子
とを備えた、磁性体の位置を検出する位置検出センサ。 - 【請求項２】極が対向する向きに置かれた２個の磁石
と、該２個の磁石の間の部分を有するとともに前記２個
の磁石の間を結ぶ線の中心から垂直方向に離れた位置ま
で伸びる突起部を有する第１のヨークと、該第１のヨー
クの突起部に対向し前記２個の磁石を結ぶ線と平行に置
かれた第２のヨークと、前記第１のヨークの突起部及び
第２のヨークの間に置かれた磁気検出素子とを備えた、
磁性体の位置を検出する位置検出センサ。 - 【請求項３】請求項２において、前記第２のヨークは、
前記第１のヨーク及び前記２個の磁石の幅と同じ幅であ
る部分を有するとともに、前記磁気検出素子まで伸びる
突起部を有することを特徴とする磁性体の位置を検出す
る位置検出センサ。 - 【請求項４】極が対向する向きに置かれた２つで一組の
第１組の磁石と、第１組の磁石の間に置かれた第１のヨ
ークと、前記第１組の磁石と平行に置かれ極が対向する
向きに置かれた２つで一組の第２組の磁石と、第２組の
磁石の間に置かれた第２のヨークと、第１のヨークと第
２のヨークの間に置かれた磁気検出素子とを備えた、磁
性体の位置を検出する位置検出センサ。 - 【請求項５】請求項４において、前記第１のヨークは、
前記磁気検出素子まで伸びる突起部を有することを特徴
とする磁性体の位置を検出する位置検出センサ。 - 【請求項６】請求項５において、前記第２のヨークは、
前記磁気検出素子まで伸びる突起部を有することを特徴
とする磁性体の位置を検出する位置検出センサ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002154367A JP4066716B2 (ja) | 2002-05-28 | 2002-05-28 | 位置検出センサ |
| US10/445,820 US7501813B2 (en) | 2002-05-28 | 2003-05-28 | Position detecting sensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002154367A JP4066716B2 (ja) | 2002-05-28 | 2002-05-28 | 位置検出センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003344007A true JP2003344007A (ja) | 2003-12-03 |
| JP4066716B2 JP4066716B2 (ja) | 2008-03-26 |
Family
ID=29771191
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002154367A Expired - Fee Related JP4066716B2 (ja) | 2002-05-28 | 2002-05-28 | 位置検出センサ |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7501813B2 (ja) |
| JP (1) | JP4066716B2 (ja) |
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| KR20120128582A (ko) * | 2011-05-17 | 2012-11-27 | 센사타 테크놀로지스, 인크 | 자기 근접 센서 |
| JP2013108894A (ja) * | 2011-11-22 | 2013-06-06 | Omron Automotive Electronics Co Ltd | 変位検出装置 |
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|---|---|---|---|---|
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| JP5535139B2 (ja) * | 2011-06-30 | 2014-07-02 | 株式会社ヴァレオジャパン | 近接センサ |
| DE102014003408B4 (de) * | 2014-03-13 | 2017-11-23 | Tdk-Micronas Gmbh | Messvorrichtung zur Bestimmung einer Winkelposition |
| DE102016106779A1 (de) * | 2016-04-13 | 2017-10-19 | Hella Kgaa Hueck & Co. | Wegsensorvorrichtung |
| WO2018112828A1 (en) * | 2016-12-22 | 2018-06-28 | Hamlin Electronics (Suzhou) Co. Ltd | Magnetic position sensor |
| CN112119301B (zh) * | 2018-05-15 | 2024-04-26 | 株式会社岛津制作所 | 磁性体检查装置以及磁性体检查方法 |
| US10829201B2 (en) * | 2019-03-20 | 2020-11-10 | Pratt & Whitney Canada Corp. | Blade angle position feedback system with extended markers |
Family Cites Families (11)
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