JP2009192517A - 変位検出装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 磁性固定体には、磁気センサ2の中心部を通る対称軸線を中心にして対称的な形状となるように、コの字状の断面を有する第1、第2分割ブロック6、7が配置されている。そして、磁性移動体1の第1端面と磁気センサ2との間には第1エアギャップ(G1)が形成され、また、磁性移動体1の第2端面と第1、第2分割ブロック6、7の各対向部13、14との間には第2エアギャップ(G2)が形成されている。これによって、仮に磁性移動体1がそのストローク方向に対して垂直な方向に位置ズレした場合であっても、第1エアギャップ(G1)と第2エアギャップ(G2)とが互いにギャップ長の増減を補い合うため、磁気センサ2の出力ズレの影響を抑制することができる。
【選択図】 図1
Description
従来より、直線変位検出装置として、図13および図14に示したように、平板状の磁性固定体101に対して相対的に直線移動(直線変位)する磁性移動体102と、この磁性移動体102の移動方向の中央部において、磁性移動体102と対向するように配置されたホールIC103と、磁性移動体102の移動方向の両端部において、磁性移動体102と対向するように配置された2つの第1、第2磁石111、112とを備えた磁気式ポテンショメータが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
そして、磁性固定体101の中央部には、磁性移動体102に近づく方向に突出した突出部113が設けられている。この突出部113の図示上端面は、ホールIC103を搭載するIC搭載面となっている。また、磁性固定体101の両側の図示上端面は、2つの第1、第2磁石111、112をそれぞれ取り付けるための磁石取付面となっている。
そして、2つの第1、第2磁石111、112は、磁性固定体101の磁石取付面に接する磁極面の極性が互いに異なるように着磁されている。
この回転角度検出装置は、図15に示したように、モータの回転駆動力をバルブを支持するシャフトに伝達する動力伝達機構(歯車減速機構等)の最終減速ギヤ104の磁石保持部に固定された2つの第1、第2磁石121、122、これらの第1、第2磁石121、122によって磁化されるヨーク(磁性体)123、124、および例えばセンサカバー等の固定部材に配置されるホールIC等によって構成されている。
なお、最終減速ギヤ104は、例えば電子スロットル装置、特に回転角度検出装置の軽量化を図るという目的で樹脂化されている。また、最終減速ギヤ104は、ギヤ歯形状を形成するために略扇形形状となっている。
ところが、従来の直線変位検出装置においては、磁性移動体102をその移動方向に直線移動(ストローク)させることで、磁性移動体102と2つの第1、第2磁石111、112との間に形成される第2エアギャップ(G2)がストローク量に応じて変化し、ホールIC103を通過する磁束量もストローク量に応じて変化するため、ホールIC103よりストローク量に対応した出力が発生するように構成されている。
しかし、ホールIC103の出力は、第2エアギャップ(G2)の2乗に反比例となるため、磁性移動体102のストローク量に対するホールIC103の出力特性の直線性(リニアリティ)が悪いという問題がある。
これにより、磁性移動体102が図示上方に位置ズレした場合には、第1エアギャップ(G1)が大きくなり、ホールIC103を通過する磁束量が小さくなってしまう。また、磁性移動体102が図示下方に位置ズレした場合には、第1エアギャップ(G1)が小さくなり、ホールIC103を通過する磁束量が大きくなってしまう。
したがって、磁性移動体102がその移動方向に対して垂直方向に位置ズレした場合には、ストローク量に対するホールIC103の出力特性に出力ズレが発生するという問題がある。
これによって、磁性移動体の移動方向への移動位置に対する磁気センサの出力特性の直線性(リニアリティ)の悪化を抑制することが可能となるので、磁性移動体の移動方向への移動位置の検出精度を向上させることができる。
請求項3に記載の発明によれば、2つの第1、第2分割部は、少なくとも磁性移動体および磁気センサを(間に)挟んで対向するように配置されている。
請求項4に記載の発明によれば、2つの第1、第2分割部は、磁性移動体に対してギャップを隔てて対向する対向部をそれぞれ有している。これらの各対向部は、磁性移動体の移動方向に対して平行な方向に延ばされており、しかも所定の隙間を隔てて互いに対向するように配置されている。
請求項5に記載の発明によれば、2つの第1、第2分割部の各対向部は、磁性移動体と少しだけ重なり合うように、磁性移動体よりも磁気センサ側に対して逆側に配置されている。
請求項7に記載の発明によれば、磁気センサは、磁性移動体に対してギャップ(第1ギャップ:G1)を隔てて対向し、磁性移動体の移動方向に対して平行な感磁面を有している。
請求項8に記載の発明によれば、磁性移動体は、磁気センサ(の感磁面)に対してギャップ(第1ギャップ:G1)を隔てて対向し、磁性移動体の移動方向に対して平行な第1端面を有し、且つ2つの第1、第2分割部の各対向面に対してギャップ(第2ギャップ:G2)を隔てて対向し、磁性移動体の移動方向に対して平行な第2端面を有している。
これによって、磁性移動体がその移動方向に対して垂直な方向に位置ズレした場合であっても、磁気センサ(の感磁面)と磁性移動体の第1端面との間に形成されるギャップ(第1ギャップ:G1)と2つの第1、第2分割部の各対向面と磁性移動体の第2端面との間に形成されるギャップ(第2ギャップ:G2)とが互いにギャップ長の増減を補い合うため、磁気センサの出力ズレの影響を抑制することができる。
請求項10に記載の発明によれば、2つの第1、第2磁石は、センサ固定ブロックの各取付面(第1、第2磁石取付面)に当接する側の磁極面の極性が互いに逆極性となるように、センサ固定ブロックに着磁(配置)されている。これにより、第1磁石から放出されて第1磁路を通る磁束の流れ方向と、第2磁石から放出されて第2磁路を通る磁束の流れ方向とが互いに逆向きとなる。
ここで、第1磁気回路とは、磁性移動体、磁気センサおよび磁性固定体の第1分割部を通過し、第1磁石から放出された磁束により形成される磁気回路のことである。また、第2磁気回路とは、磁性移動体、磁気センサおよび磁性固定体の第2分割部を通過し、第2磁石から放出された磁束により形成される磁気回路のことである。
請求項13に記載の発明によれば、磁性固定体は、磁気センサの中心部を通る対称軸線上に、磁気センサを搭載するセンサ固定ブロックを有している。このセンサ固定ブロックは、磁性移動体に対してギャップを隔てて対向し、磁性移動体の移動方向に対して平行な対向面を有している。そして、センサ固定ブロックの対向面は、磁性移動体に対してギャップ(第1ギャップ:G1)を隔てて対向し、磁性移動体の移動方向に対して平行な平面(平坦面)である。
この場合には、磁性移動体が仮に磁性移動体の中心軸線を中心にして揺動運動を行っても、2つの第1、第2分割部の各対向面(曲面)と磁性移動体の曲面とがギャップ(第2ギャップ:G2)を隔てて対向する対向面積が、変化しない。
これによって、磁性移動体の移動方向への移動位置に対する磁気センサの出力特性の直線性(リニアリティ)が良好となり、ギャップ(第2ギャップ:G2)が狭くなる方向、あるいはギャップ(第2ギャップ:G2)が広くなる方向に位置ズレした場合でも出力ズレを小さくすることができる。
請求項15に記載の発明によれば、磁性固定体は、磁気センサの中心部を通る対称軸線上に、磁気センサを搭載するセンサ固定ブロックを有している。このセンサ固定ブロックは、磁性移動体に対してギャップを隔てて対向し、磁性移動体の移動方向に対して平行な対向面を有している。そして、センサ固定ブロックの対向面は、磁性移動体の中心軸線を中心とする曲率半径の曲面(湾曲面)である。
これによって、移動体の移動方向への移動位置に対する磁気センサの出力特性の直線性(リニアリティ)の悪化を抑制することが可能となるので、移動体の移動方向への移動位置の検出精度を向上させることができる。
請求項18に記載の発明によれば、磁性固定体は、磁気センサの中心部を通る対称軸線上に、磁気センサを搭載するセンサ固定ブロックを有している。このセンサ固定ブロックは、移動体に設けられる磁性体に対してギャップを隔てて対向し、移動体の移動方向に対して平行な対向面を有している。そして、センサ固定ブロックの対向面は、移動体に設けられる磁性体に対してギャップ(第1ギャップ:G1)を隔てて対向し、移動体の移動方向に対して平行な平面(平坦面)である。
この場合には、移動体が仮に移動体に設けられる磁性体の中心軸線を中心にして揺動運動を行っても、2つの第1、第2分割部の各対向面(曲面)と移動体に設けられる磁性体の曲面とがギャップ(第2ギャップ:G2)を隔てて対向する対向面積が、変化しない。 これによって、移動体の移動方向への移動位置に対する磁気センサの出力特性の直線性(リニアリティ)が良好となり、ギャップ(第2ギャップ:G2)が狭くなる方向、あるいはギャップ(第2ギャップ:G2)が広くなる方向に位置ズレした場合でも出力ズレを小さくすることができる。
請求項21に記載の発明によれば、移動体は、2つの第1、第2磁性体間に非磁性体を有している。すなわち、2つの第1、第2磁性体(例えば鉄等の磁性材料)と、非磁性体(例えばアルミニウム、ステンレス、銅、黄銅、合成樹脂、セラミックス等の非磁性材料)とを機械的結合によって結合することで、移動体を製造することができる。
これによって、移動体がその移動方向に対して垂直な方向に位置ズレした場合であっても、磁気センサ(の感磁面)と移動体に設けられる磁性体の第1端面との間に形成されるギャップ(第1ギャップ:G1)と2つの第1、第2分割部の各対向面と移動体に設けられる磁性体の第2端面との間に形成されるギャップ(第2ギャップ:G2)とが互いにギャップ長の増減を補い合うため、磁気センサの出力ズレの影響を抑制することができる。
これによって、移動体の移動方向(回転方向)への移動位置(回転位置、回転変位量)に対する磁気センサの出力特性の直線性(リニアリティ)の悪化を抑制することが可能となるので、移動体の移動方向(回転方向)への移動位置(回転位置、回転変位量)の検出精度を向上させることができる。
請求項25に記載の発明によれば、磁性固定体は、磁気センサの中心部を通る対称軸線上に、磁気センサを搭載するセンサ固定ブロックを有している。このセンサ固定ブロックは、移動体に設けられる磁性体に対してギャップを隔てて対向し、移動体の移動方向に沿って湾曲した対向面(移動体の移動方向に対して平行な対向面)を有している。そして、センサ固定ブロックの対向面は、磁性固定体に保持固定される磁気センサの中心部付近を中心とする曲率半径の凸曲面(湾曲面)である。
これによって、移動体がその移動方向(回転方向、回転軌跡)に対して垂直な方向に位置ズレした場合であっても、磁気センサ(の感磁面)と移動体に設けられる磁性体の凹曲面(第1端面)との間に形成されるギャップ(第1ギャップ:G1)と2つの第1、第2分割部の各対向面と移動体に設けられる磁性体の凸曲面(第2端面)との間に形成されるギャップ(第2ギャップ:G2)とが互いにギャップ長の増減を補い合うため、磁気センサの出力ズレの影響を抑制することができる。
請求項27に記載の発明によれば、移動体に設けられる磁性体は、移動体の移動方向(回転方向、回転軌跡)に沿って円弧状に延びる部分円筒形状に形成されている。
図1および図2は本発明の実施例1を示したもので、図1は直線変位検出装置を示した図である。
ここで、磁性固定体は、エンジンの近傍に固定された磁性固定ブロックであって、磁気センサ2を搭載(保持固定)するセンサ固定ブロック5、および磁気センサ2の中心部を通る対称軸線に対して垂直な方向の両側にそれぞれ配置された2つの第1、第2分割ブロック6、7を有している。
磁性移動体1は、図示左端から図示右端に至るまで全て鉄等の磁性材料(磁性体)によって形成された移動磁性体(磁性移動ブロック)である。この磁性移動体1は、直方体形状に形成されて、磁気センサ2の感磁面との間に第1エアギャップ(エアギャップ1:G1)を隔てて対向する平面形状の第1端面(図示下端面)、および磁性固定体の2つの第1、第2分割ブロック6、7の各対向面との間に第2エアギャップ(エアギャップ2:G2)を隔てて対向する平面形状の第2端面(図示上端面)を有している。
第1マグネット3は、センサ固定ブロック5の第1磁石取付面と第1分割ブロック6の第1磁石取付面との間に形成されるギャップに配置されている。具体的には、センサ固定ブロック5の第1磁石取付面および第1分割ブロック6の第1磁石取付面に接着剤等の固定手段を用いて第1マグネット3が保持固定されている。
第2マグネット4は、センサ固定ブロック5の第2磁石取付面と第2分割ブロック7の第2磁石取付面との間に形成されるギャップに配置されている。具体的には、センサ固定ブロック5の第2磁石取付面および第2分割ブロック7の第2磁石取付面に接着剤等の固定手段を用いて第2マグネット4が保持固定されている。
そして、2つの第1、第2マグネット3、4は、平面形状が長方形状(または正方形状)で、例えばサマリウム−コバルト(Sm−Co)磁石、ネオジウム(Nd)磁石等の希土類磁石、アルニコ磁石、フェライト磁石、樹脂磁石が用いられ、長期間磁力を安定して発生し続ける直方体形状の永久磁石である。
センサ固定ブロック5は、直方体形状に形成されて、磁気センサ2の中心部を通る対称軸線上に配置されている。このセンサ固定ブロック5は、磁気センサ2を搭載する平面状のセンサ搭載面、第1マグネット3を取り付ける平面状の第1磁石取付面、および第2マグネット4を取り付ける平面状の第2磁石取付面を有している。そして、センサ固定ブロック5は、磁気センサ2を搭載するセンサ搭載面と第1マグネット3を取り付ける第1磁石取付面との間を結ぶ第1磁路が形成される。また、センサ固定ブロック5は、磁気センサ2を搭載するセンサ搭載面と第2マグネット4を取り付ける第2磁石取付面との間を結ぶ第2磁路が形成される。
また、2つの第1、第2分割ブロック6、7は、磁性移動体1のストローク方向の軸線よりも2つの第1、第2マグネット側に対して逆側に、磁性移動体1の第2端面に対して第2エアギャップ(G2)を隔てて対向するように配置されて、磁性移動体1のストローク方向の軸線に対して平行な方向に延びる対向部(延長部)13、14を有している。これらの第1、第2分割ブロック6、7の各対向部13、14は、所定の隙間(磁性移動体1のストローク方向の隙間:ギャップ)を隔てて互いに対向するように配置されている。
そして、第1分割ブロック6は、第1マグネット3を取り付ける第1磁石取付面と磁性移動体1の第2端面に対向する対向面との間を結ぶ第1磁路が形成される。また、第2分割ブロック7は、第2マグネット4を取り付ける第2磁石取付面と磁性移動体1の第2端面に対向する対向面との間を結ぶ第2磁路が形成される。
これにより、第1マグネット3の磁極面(N極)から出た磁束は、第1分割ブロック6(突出部11→垂直部12→対向部13)→第2エアギャップ(G2)→磁性移動体1→第1エアギャップ(G1)→磁気センサ2(ホールIC)→センサ固定ブロック5の経路で第1マグネット3の磁極面(S極)に戻る。
これにより、第2マグネット4の磁極面(N極)から出た磁束は、センサ固定ブロック5→磁気センサ2(ホールIC)→第1エアギャップ(G1)→磁性移動体1→第2エアギャップ(G2)→第2分割ブロック7(対向部14→垂直部15→突出部16)の経路で第2マグネット4の磁極面(S極)に戻る。
したがって、本実施例の直線変位検出装置は、2つの第1、第2マグネット3、4の各磁極面(N極)から放出された磁束が、2つの第1、第2磁気回路(J1、J2)を互いに逆方向に流れる。
次に、本実施例の直線変位検出装置の検出方法を図1および図2に基づいて簡単に説明する。ここで、図2は、磁気センサを通過する磁束量に対する磁性移動体のストローク量を示した特性図である。
このとき、磁性移動体1のストローク量に応じて、磁性移動体1の第2端面と磁性固定体の第1分割ブロック6の対向部13の対向面とが対向する対向面積が変化する。また、磁性移動体1のストローク量に応じて、磁性移動体1の第2端面と磁性固定体の第2分割ブロック7の対向部14の対向面とが対向する対向面積が変化する。
なお、磁性移動体1の初期位置(図1の位置)から最大移動位置に至るまでの最大ストローク量を例えば8mmとする。
そして、ECUは、磁気センサ2(ホールIC)より出力される電圧信号に基づいて、コントロールシャフトの直線変位量(ストローク量)を算出し、このストローク量に基づいてエンジンの吸気バルブ(または排気バルブ)のバルブリフト量を算出する。
以上のように、本実施例の直線変位検出装置においては、第1磁路を含む第1磁気回路(J1)を通過する磁束の流れ方向と第2磁路を含む第2磁気回路(J2)を通過する磁束の流れ方向とが互いに逆向きとなるように、2つの第1、第2マグネット3、4が着磁されている。すなわち、2つの第1、第2マグネット3、4は、各磁極面(センサ固定ブロック5に当接する側の磁極面)の極性が互いに逆極性となるように、磁性固定体の各ギャップに配置(着磁)されている。
そして、磁性固定体(磁性固定ブロック)に対して相対的に直線変位する磁性移動体1は、検出対象物としての可変動弁機構のコントロールシャフトに連結されている。
したがって、磁性移動体1のストローク方向へのストローク量に対する磁気センサ2の出力特性の直線性(リニアリティ)の悪化を抑制することが可能となるので、磁性移動体1のストローク方向へのストローク量の検出精度を向上させることができる。
これによって、仮に磁性移動体1がそのストローク方向に対して垂直な方向(図1における位置ズレ方向)に位置ズレした場合であっても、第1エアギャップ(G1)と第2エアギャップ(G2)とが互いにギャップ長の増減を補い合うため、磁気センサ2の出力ズレの影響を抑制することができる。例えば第1エアギャップ(G1)が大きくなると、その分だけ第2エアギャップ(G2)が小さくなる。逆に、第1エアギャップ(G1)が小さくなると、その分だけ第2エアギャップ(G2)が大きくなる。
本実施例の直線変位検出装置は、実施例1と同様に、磁性移動体(磁性移動ブロック)1、磁気センサ2、2つの第1、第2マグネット3、4および磁性固定体(磁性固定ブロック)を備えている。
また、本実施例の磁性固定体は、横E字状の断面を有するセンサ固定ブロック5、および逆L字状の断面を有する2つの第1、第2分割ブロック6、7を有している。
センサ固定ブロック5は、磁性移動体1のストローク方向の軸線に対して平行な方向に延びるベース部19を有している。このベース部19の中央部には、図示上方に突出したセンサ固定部20が一体的に設けられている。このセンサ固定部20は、直方体形状に形成されて、磁気センサ2の中心部を通る対称軸線上に配置されている。そして、センサ固定部20は、その図示上端面が、磁気センサ2を搭載する平面状のセンサ搭載面とされている。
ここで、本実施例のセンサ固定ブロック5は、磁気センサ2を搭載するセンサ搭載面と第1マグネット3を取り付ける第1磁石取付面との間を結ぶ第1磁路が形成される。また、センサ固定ブロック5は、磁気センサ2を搭載するセンサ搭載面と第2マグネット4を取り付ける第2磁石取付面との間を結ぶ第2磁路が形成される。
そして、第1分割ブロック6は、第1マグネット3を取り付ける第1磁石取付面と磁性移動体1の第2端面に対向する対向面との間を結ぶ第1磁路が形成される。また、第2分割ブロック7は、第2マグネット4を取り付ける第2磁石取付面と磁性移動体1の第2端面に対向する対向面との間を結ぶ第2磁路が形成される。
これにより、第1マグネット3の磁極面(N極)から出た磁束は、第1分割ブロック6(垂直部12→対向部13)→第2エアギャップ(G2)→磁性移動体1→第1エアギャップ(G1)→磁気センサ2(ホールIC)→センサ固定ブロック5(センサ固定部20→ベース部19→第1磁石取付部21)の経路で第1マグネット3の磁極面(S極)に戻る。
これにより、第2マグネット4の磁極面(N極)から出た磁束は、センサ固定ブロック5(第2磁石取付部22→ベース部19→センサ固定部20)→磁気センサ2(ホールIC)→第1エアギャップ(G1)→磁性移動体1→第2エアギャップ(G2)→第2分割ブロック7(対向部14→垂直部15)の経路で第2マグネット4の磁極面(S極)に戻る。
これによって、実施例1と同様の効果を達成することができる。
本実施例の直線変位検出装置は、磁気センサ2、2つの第1、第2マグネット3、4、磁性固定体(磁性固定ブロック)および2つの第1、第2磁性体31、32を有する移動体(可動体)10を備えている。
第1磁性体31は、鉄等の磁性材料によって形成された第1磁性移動体であって、磁気センサ2の感磁面に結合された磁性体(磁性固定体、磁性固定ブロック)17との間に第1エアギャップ(G1)を隔てて対向する平面形状の第1端面(平面、平坦面、図示下端面)、および磁性固定体の第1分割ブロック6の対向部13の対向面との間に第2エアギャップ(G2)を隔てて対向する平面形状の第2端面(平面、平坦面、図示上端面)を有している。
非磁性体33は、例えばアルミニウム、ステンレス、銅、黄銅、合成樹脂、セラミックス等の非磁性材料によって形成された非磁性移動体であって、溶接や接着等の機械的結合によって2つの第1、第2磁性体31、32に結合されている。
また、2つの第1、第2分割ブロック6、7は、実施例1と同様に、対向部13、14を有している。また、2つの第1、第2分割ブロック6、7の各対向部13、14は、移動体10のストローク方向の両端に設けられる2つの第1、第2磁性体31、32の各第2端面に対して第2エアギャップ(G2)を隔てて対向し、移動体10のストローク方向の軸線に対して平行な対向面(平面、平坦面)をそれぞれ有している。
そして、第1分割ブロック6は、第1マグネット3を取り付ける第1磁石取付面と移動体10のストローク方向の一端(図示左端)に設けられる第1磁性体31の第2端面に対向する対向面との間を結ぶ第1磁路が形成される。また、第2分割ブロック7は、第2マグネット4を取り付ける第2磁石取付面と移動体10のストローク方向の他端(図示右端)に設けられる第2磁性体32の第2端面に対向する対向面との間を結ぶ第2磁路が形成される。
これにより、第1マグネット3の磁極面(N極)から出た磁束は、第1分割ブロック6(突出部11→垂直部12→対向部13)→第2エアギャップ(G2)→移動体10(第1磁性体31)→第1エアギャップ(G1)→磁性固定体(磁性体17)→磁気センサ2(ホールIC)→センサ固定ブロック5の経路で第1マグネット3の磁極面(S極)に戻る。
これにより、第2マグネット4の磁極面(N極)から出た磁束は、センサ固定ブロック5→磁気センサ2(ホールIC)→磁性固定体(磁性体17)→第1エアギャップ(G1)→移動体10(第2磁性体32)→第2エアギャップ(G2)→第2分割ブロック7(対向部14→垂直部15→突出部16)の経路で第2マグネット4の磁極面(S極)に戻る。
これによって、実施例1と同様の効果を達成することができる。
図5ないし図7は本発明の実施例4を示したもので、図5は直線変位検出装置を示した図である。
ここで、実施例1の直線変位検出装置は、内燃機関(エンジン)の可変動弁機構のコントロールシャフトの直線変位(直線運動、直動)を検出する直線変位センサである。この直線変位センサは、磁性体よりなる移動体(磁性移動体1)の移動方向を軸として揺動運動を行う構造となっている。
しかるに、磁性移動体1の第2端面と2つの第1、第2分割ブロック6、7の各対向部13、14の対向面とがいずれも平面形状となっているので、上述したように、磁性移動体1の移動方向を軸として揺動運動を行う構成においては、磁性移動体1の第2端面と2つの第1、第2分割ブロック6、7の各対向部13、14の対向面との間に形成される第2エアギャップ(エアギャップ2:G2)が変化し、磁気センサ2(ホールIC)の出力(センサ出力)がリニアとならない可能性がある。
また、本実施例の磁性固定体は、逆凸字状の断面を有するセンサ固定ブロック5、L字状の断面を有する2つの第1、第2分割ブロック6、7、および磁性体17を有している。
磁性体17は、磁気センサ2の感磁面に配置されて、センサ固定部20のセンサ搭載面との間に磁気センサ2を挟み込んで保持固定している。この磁性体17は、円柱形状の移動体10の円柱外周面(特に2つの第1、第2磁性体31、32の円柱外周面)に対向する対向部39の形状が、円弧内周面(対向面)を有する円弧形状となっている。この磁性体17の対向部39は、移動体10の2つの第1、第2磁性体31、32の円柱外周面(第1端面)に対して第1エアギャップ(G1)を隔てて対向し、移動体10のストローク方向の軸線に対して平行な対向面を有している。この磁性体17の対向部39の対向面は、移動体10の第1磁性体31の中心軸線を中心とする曲率半径の凹曲面(湾曲面)である。
そして、第1分割ブロック6は、円柱形状の移動体10の円柱外周面(特に第1磁性体31の円柱外周面)に対向する対向部41、42の形状が、円筒内周面(対向面)を有する円筒形状および円弧内周面(対向面)を有する円弧形状となっている。第1分割ブロック6の対向部41、42は、移動体10の第1磁性体31の円柱外周面(第2端面)に対して第2エアギャップ(G2)を隔てて対向し、移動体10のストローク方向の軸線に対して平行な対向面を有している。この第1分割ブロック6の対向部41、42の対向面は、移動体10の第1磁性体31の中心軸線を中心とする曲率半径の凹曲面(湾曲面)である。
これにより、第1マグネット3の磁極面(N極)から出た磁束は、第1分割ブロック6(垂直部12→対向部41、42)→第2エアギャップ(G2)→移動体10の第1磁性体31→第1エアギャップ(G1)→磁性固定体(磁性体17)→磁気センサ2(ホールIC)→センサ固定ブロック5(センサ固定部20→ベース部19)の経路で第1マグネット3の磁極面(S極)に戻る。
これにより、第2マグネット4の磁極面(N極)から出た磁束は、センサ固定ブロック5(ベース部19→センサ固定部20)→磁気センサ2(ホールIC)→磁性固定体(磁性体17)→第1エアギャップ(G1)→移動体10の第2磁性体32→第2エアギャップ(G2)→第2分割ブロック7(対向部44、43→垂直部15)の経路で第2マグネット4の磁極面(S極)に戻る。
次に、本実施例の直線変位検出装置の検出方法を図5ないし図7に基づいて簡単に説明する。ここで、図7は、磁気センサ(ホールIC)を通過する磁束量に対する移動体のストローク量を示した特性図である。
このとき、移動体10のストローク量に応じて、移動体10の第1磁性体31の第2端面(凸曲面)と磁性固定体の第1分割ブロック6の対向部41、42の対向面(凹曲面)とが対向する対向面積が変化する。また、移動体10のストローク量に応じて、移動体10の第2磁性体32の第2端面(凸曲面)と磁性固定体の第2分割ブロック7の対向部44、43の対向面(凹曲面)とが対向する対向面積が変化する。
なお、移動体10の初期位置(図6(a)の位置)から最大移動位置に至るまでの最大ストローク量を例えば8mmとする。
そして、ECUは、磁気センサ2(ホールIC)より出力される電圧信号に基づいて、コントロールシャフトの直線変位量(ストローク量)を算出し、このストローク量に基づいてエンジンの吸気バルブ(または排気バルブ)のバルブリフト量を算出する。
以上のように、本実施例の直線変位検出装置においては、実施例1と同様の効果を達成することができる。
また、移動体10が仮に移動体10の2つの第1、第2磁性体31、32の中心軸線を中心にして揺動運動を行っても、磁性固定体の磁性体17の対向部39の対向面(円弧内周面:凹曲面)と移動体10の2つの第1、第2磁性体31、32の円柱外周面(凸曲面)とが、第1エアギャップ(G1)を隔てて対向する対向面積が変化しない。さらに、2つの第1、第2分割ブロック6、7の各対向部41〜44の対向面(円筒内周面、円弧内周面:凹曲面)と移動体10の2つの第1、第2磁性体31、32の円柱外周面(凸曲面)とが、第2エアギャップ(G2)を隔てて対向する対向面積が変化しない。
これによって、移動体10の移動方向への移動位置に対する磁気センサ2の出力特性の直線性(リニアリティ)が良好となり、図示上下方向、例えば第1、第2エアギャップ(G1、G2)が狭くなる方向、あるいは第1、第2エアギャップ(G1、G2)が広くなる方向に位置ズレした場合でも出力ズレを小さくすることができる。
本実施例の移動体10は、図9(a)に示したように、先ず例えばアルミニウム、ステンレス、銅、黄銅、合成樹脂、セラミックス等の非磁性材料によって円柱体50を形成する。
このとき、円柱体50の軸線方向(移動体10のストローク方向)の両端部の外径を中央部の外径よりも細くしておく。これにより、円柱体50の軸線方向の中央部に大径の非磁性体33が形成され、円柱体50の軸線方向の両端部に非磁性体33よりも小径の非磁性体51、52が形成される。
次に、円柱体50の非磁性体51、52の円柱外周面に、第1、第2磁性板53、54を巻き付けて、溶接または接着等の機械的結合により結合することで、非磁性体33の軸線方向の両側に2つの第1、第2磁性体31、32を有する移動体10を製造することができる。
本実施例の直線変位検出装置は、実施例4の移動体10を、実施例1及び2と同様な構成の磁性体よりなる移動体(磁性移動体1)に変更している。
これによっても、実施例4と同様の効果を達成することができる。
図11および図12は本発明の実施例7を示したもので、図11は回転変位検出装置を示した図である。
本実施例のエンジンには、燃焼室内に供給する吸入空気量を制御する電子スロットル装置が取り付けられている。
回転変位検出装置は、スロットルバルブの回転角度を検出する回転角度センサ(スロットル開度センサ)であって、軟磁性体よりなる磁性体である磁性移動体1、磁気センサ2、2つの第1、第2磁石(第1、第2マグネット)3、4および磁性固定体(磁性固定ブロック)を備えている。また、回転変位検出装置は、磁気センサ2、2つの第1、第2マグネット3、4および磁性固定体によって、2つの第1、第2マグネット3、4から放出された磁束が互いに逆方向に流れる2つの第1、第2磁気回路(J1、J2)が形成される。
また、磁性移動体1は、磁気センサ2の感磁面に結合された磁性体(磁性固定体、磁性固定ブロック)57の凸曲面(磁性体57の曲がり方向外側の壁面)との間に第1エアギャップ(エアギャップ1:G1)を隔てて対向する凹曲面形状の第1端面、および磁性固定体の2つの第1、第2分割ブロック6、7の各湾曲部61、62の対向面(湾曲部61、62の曲がり方向内側の壁面)との間に第2エアギャップ(エアギャップ2:G2)を隔てて対向する凸曲面形状の第2端面(凸曲面)を有している。
磁性移動体1の第1端面は、磁性移動体1の移動方向(回転方向)および磁性体57の凸曲面に沿って円弧状に湾曲し、磁気センサ2の中心部付近を中心とする曲率半径を有する凹曲面(磁性移動体1の曲がり方向内側の壁面)である。また、磁性移動体1の第2端面は、磁性移動体1の移動方向(回転方向)に沿って円弧状に湾曲し、磁気センサ2の中心部付近を中心とする曲率半径を有する凸曲面(磁性移動体1の曲がり方向外側の壁面)である。
2つの第1、第2マグネット3、4は、実施例1と同様に、磁気センサ2の中心部を通る対称軸線を中心にして対称的な位置関係となるように、その対称軸線に対して垂直な方向の両側にそれぞれ配置されている。これらの第1、第2マグネット3、4は、磁性固定体のセンサ固定ブロック5の各第1、第2磁石取付面に当接する側の磁極面の極性が互いに逆極性となるように着磁されている。
第1マグネット3は、磁性固定体のベース部59の第1磁石取付面と磁性固定体の湾曲部61の第1磁石取付面との間に形成されるギャップに配置されている。
第2マグネット4は、磁性固定体のベース部59の第2磁石取付面と磁性固定体の湾曲部62の第2磁石取付面との間に形成されるギャップに配置されている。
そして、2つの第1、第2マグネット3、4は、平面形状が長方形状(または正方形状)で、長期間磁力を安定して発生し続ける直方体形状の永久磁石である。
センサ固定ブロック5は、磁気センサ2の中心部を通る対称軸線上に配設されて、部分円筒形状のベース部59、このベース部59の中央部から図示下方に突出した直方体形状のセンサ固定部60、および部分円筒形状に形成された2つの第1、第2分割ブロック(第1、第2分割部)6、7を有している。つまり、センサ固定ブロック5は、磁束の流れが図示左右の磁性固定体で反対方向となるように左右対称にC字型の磁性材(ベース部59を構成する2つの湾曲部および2つの第1、第2分割ブロック6、7の各湾曲部61、62)を組み付けた形状となっている。
2つの第1、第2分割ブロック6、7の各湾曲部61、62は、磁性移動体1の第2端面に対して第2エアギャップ(エアギャップ2:G2)を隔てて対向し、磁性移動体1の移動方向(回転方向)および磁性移動体1の第2端面(凸曲面)に沿って円弧状に湾曲した対向面(移動体の移動方向に対して平行な対向面)をそれぞれ有している。2つの第1、第2分割ブロック6、7の各湾曲部61、62の対向面は、磁性移動体1の回転軌跡(移動方向、回転方向)に沿って湾曲し、磁気センサ2の中心部付近を中心とする曲率半径を有する凹曲面(湾曲部61、62の曲がり方向内側の壁面、湾曲面)である。
そして、第1分割ブロック6の湾曲部61は、第1マグネット3を取り付ける第1磁石取付面と磁性移動体1のの第2端面に対向する対向面との間を結ぶ第1磁路が形成される。また、第2分割ブロック7の湾曲部62は、第2マグネット4を取り付ける第2磁石取付面と磁性移動体1の第2端面に対向する対向面との間を結ぶ第2磁路が形成される。
これにより、第1マグネット3の磁極面(N極)から出た磁束は、第1分割ブロック6(湾曲部61)→第2エアギャップ(エアギャップ2:G2)→磁性移動体1(軟磁性体)→第1エアギャップ(エアギャップ1:G1)→磁性固定体(磁性体57)→磁気センサ2(ホールIC)→センサ固定ブロック5(センサ固定部60→ベース部59)の経路で第1マグネット3の磁極面(S極)に戻る。
これにより、第2マグネット4の磁極面(N極)から出た磁束は、センサ固定ブロック5(ベース部59→センサ固定部60)→磁気センサ2(ホールIC)→磁性固定体(磁性体57)→第1エアギャップ(エアギャップ1:G1)→磁性移動体1(軟磁性体)→第2エアギャップ(エアギャップ2:G2)→第2分割ブロック7(湾曲部62)の経路で第2マグネット4の磁極面(S極)に戻る。
次に、本実施例の回転変位検出装置の検出方法を図11および図12に基づいて簡単に説明する。ここで、図12は、磁気センサ(ホールIC)を通過する磁束量に対する移動体の回転変位量(回転角度)を示した特性図である。
このとき、磁性移動体1の回転方向への回転変位量(回転角度)に応じて、磁性移動体1の第2端面(凸曲面)と磁性固定体の第1分割ブロック6の湾曲部61の対向面(凹曲面)とが対向する対向面積が変化する。また、磁性移動体1の回転方向への回転変位量(回転角度)に応じて、磁性移動体1の第2端面(凸曲面)と磁性固定体の第2分割ブロック7の湾曲部62の対向面(凹曲面)とが対向する対向面積が変化する。なお、磁性移動体1の第1端面(凹曲面)と磁性固定体の磁性体57の凸曲面とが対向する対向面積は、磁性移動体1の第1端面が磁性体57の凸曲面に沿って円弧状に湾曲しているため、磁性移動体1の回転方向への回転変位量(回転角度)が変化しても変わらない。
なお、磁性移動体1の初期回転位置(限界位置)から最大回転位置(限界位置)に至るまでの回転方向への最大回転変位量(回転可能範囲)を例えば100°とする。
そして、ECUは、磁気センサ2(ホールIC)より出力される電圧信号に基づいて、磁性移動体1の回転変位量(回転角度)を算出し、この回転変位量(回転角度)に基づいてスロットルバルブの回転角度に相当するスロットル開度を算出する。
以上のように、本実施例の回転変位検出装置においては、2つの第1、第2分割ブロック6、7の各湾曲部61、62の対向面と磁性移動体1の第2端面とが対向する対向面積を、磁性移動体1の移動方向(回転方向)への回転変位量(回転角度)に応じて比例的に変化させることにより、磁性移動体1および磁性体57を介して磁気センサ2(ホールIC)を通過する磁束の量(センサ出力)を直線的に変化させることが可能となる。そして、被検出部材である磁性移動体1が部分円筒形状の軟磁性体のみで形成されている。つまり、最終減速ギヤ(樹脂ギヤ)には、2つの第1、第2マグネット3、4が設けられていないので、最終減速ギヤの樹脂成形時における樹脂成形圧での磁石(2つの第1、第2マグネット3、4)の割れや欠け等の不具合の発生を防止することができる。これにより、低コストで製造上の歩留りを向上できる。さらに、磁性移動体1の回転方向への回転変位量に応じて、磁気センサ2より出力される出力信号が直線的に変化する。
また、線膨張係数の差により変形が生じた場合でも、実施例1と同様に、エアギャップの量の変化は発生せず、広角度範囲を精度良く検出することができる。
したがって、軟磁性体よりなる磁性移動体1の回転方向への回転変位量(回転角度)に対する磁気センサ2の出力特性の直線性(リニアリティ)の悪化を抑制することが可能となるので、磁性移動体1の回転変位量(回転角度)の検出精度を向上させることができる。
これによって、仮に磁性移動体1がその移動方向(回転方向)に対して垂直な方向(スロットルバルブのシャフトや最終減速ギヤの径方向:図示上下方向)に位置ズレした場合であっても、エアギャップ1とエアギャップ2とが互いにギャップ長の増減を補い合うため、磁性移動体1の移動方向(回転方向)に対して径方向の位置ズレの影響、磁気センサ2の出力ズレの影響を小さくすることができる。例えばエアギャップ1が大きくなると、エアギャップ2が小さくなる。逆に、エアギャップ1が小さくなると、エアギャップ2が大きくなる。
したがって、本実施例の回転変位検出装置においては、被検出部材である磁性移動体1の構成材料や形状によらず、位置ズレに強く、広範囲な回転変位量(広角度範囲)を精度良く検出することが可能なリニア磁気回路を構成することができる。
なお、本実施例では、磁性体を有する移動体として、磁性体よりなり、移動方向に曲線移動する移動体(磁性移動体1)を採用しているが、磁性体を有する移動体として、2つの第1、第2磁性体間に非磁性体を有し、移動方向に曲線移動する移動体を採用しても良い。
本実施例では、本発明の変位検出装置を、内燃機関の可変動弁機構のコントロールシャフトの直線変位量(バルブリフト量)を検出する直線変位検出装置に適用した例を説明したが、本発明の変位検出装置を、スロットルバルブの回転変位(スロットル開度)を検出する回転変位検出装置に適用しても良い。また、本発明の変位検出装置を、アクセルペダルの回転変位(アクセル開度)を検出するアクセル開度検出装置に適用しても良い。これらの場合には、内燃機関のスロットルバルブの回転変位(スロットル開度)またはアクセルペダルの回転変位(アクセル開度)を、磁性移動体の直線変位に変換する回転直線変換手段(リンク機構等)を設ける。
2つの第1、第2マグネット(磁石)3、4は、軟磁性体または磁性体よりなる磁性移動体1、あるいは磁性体10の2つの第1、第2磁性体31、32よりも磁気センサ2に近い側であれば磁性固定体(磁性固定ブロック)のどこに配置されていても構わない。
2 磁気センサ
3 第1マグネット(第1磁石)
4 第2マグネット(第2磁石)
5 センサ固定ブロック(磁性固定体)
6 第1分割ブロック(磁性固定体、第1分割部)
7 第2分割ブロック(磁性固定体、第2分割部)
9 移動体収容空間
10 磁性体を有する移動体(2つの第1、第2磁性体間に非磁性体を有する移動体) 13 第1分割ブロックの対向部
14 第2分割ブロックの対向部
31 第1磁性体
32 第2磁性体
33 非磁性体
41 第1分割ブロックの対向部
42 第1分割ブロックの対向部
43 第2分割ブロックの対向部
44 第2分割ブロックの対向部
61 第1分割ブロックの湾曲部
62 第2分割ブロックの湾曲部
G1 第1エアギャップ(エアギャップ1)
G2 第2エアギャップ(エアギャップ2)
J1 第1磁気回路
J2 第2磁気回路
Claims (27)
- (a)移動方向に直線移動する磁性移動体と、
(b)この磁性移動体と対向するように配置されて、
前記磁性移動体の直線移動に伴って前記磁性移動体を通過する磁束の変化を検出する磁気センサと、
(c)この磁気センサの中心部を通る対称軸線を中心にして対称的な位置関係となるように、前記対称軸線に対して垂直な方向の両側にそれぞれ配置されて、
前記磁性移動体および前記磁気センサに向かって磁束を放出する2つの第1、第2磁石と、
(d)前記磁気センサおよび前記2つの第1、第2磁石を保持固定すると共に、
前記第1磁石を経由して前記磁性移動体と前記磁気センサとの間を結ぶ第1磁路、および前記第2磁石を経由して前記磁性移動体と前記磁気センサとの間を結ぶ第2磁路を形成する磁性固定体と
を備えた変位検出装置において、
前記2つの第1、第2磁石は、前記第1磁路を通る磁束の流れ方向と前記第2磁路を通る磁束の流れ方向とが互いに逆向きとなるように着磁されており、
前記磁性固定体は、前記対称軸線を中心にして対称的な形状となるように、前記対称軸線に対して垂直な方向の両側にそれぞれ配置された2つの第1、第2分割部を有し、
前記2つの第1、第2分割部は、前記磁性移動体に対してギャップを隔てて対向し、前記磁性移動体の移動方向に対して平行な対向面をそれぞれ有していることを特徴とする変位検出装置。 - 請求項1に記載の変位検出装置において、
前記2つの第1、第2分割部は、前記磁性移動体をその移動方向に直線移動自在に収容する移動体収容空間を隔てて互いに対向するように配置されていることを特徴とする変位検出装置。 - 請求項1または請求項2に記載の変位検出装置において、
前記2つの第1、第2分割部は、少なくとも前記磁性移動体および前記磁気センサを挟んで対向するように配置されていることを特徴とする変位検出装置。 - 請求項1ないし請求項3のうちのいずれか1つに記載の変位検出装置において、
前記2つの第1、第2分割部は、前記磁性移動体に対してギャップを隔てて対向する対向部をそれぞれ有し、
前記2つの第1、第2分割部の各対向部は、前記磁性移動体の移動方向に対して平行な方向に延ばされており、しかも所定の隙間を隔てて互いに対向するように配置されていることを特徴とする変位検出装置。 - 請求項4に記載の変位検出装置において、
前記2つの第1、第2分割部の各対向部は、前記磁性移動体と少しだけ重なり合うように、前記磁性移動体よりも磁気センサ側に対して逆側に配置されていることを特徴とする変位検出装置。 - 請求項1ないし請求項5のうちのいずれか1つに記載の変位検出装置において、
前記2つの第1、第2磁石は、前記磁性移動体の移動方向の軸線よりも磁気センサ側に配置されていることを特徴とする変位検出装置。 - 請求項1ないし請求項6のうちのいずれか1つに記載の変位検出装置において、
前記磁気センサは、前記磁性移動体に対してギャップを隔てて対向し、前記磁性移動体の移動方向に対して平行な感磁面を有していることを特徴とする変位検出装置。 - 請求項1ないし請求項7のうちのいずれか1つに記載の変位検出装置において、
前記磁性移動体は、前記磁気センサに対してギャップを隔てて対向し、前記磁性移動体の移動方向に対して平行な第1端面、および前記2つの第1、第2分割部の各対向面に対してギャップを隔てて対向し、前記磁性移動体の移動方向に対して平行な第2端面を有していることを特徴とする変位検出装置。 - 請求項1ないし請求項8のうちのいずれか1つに記載の変位検出装置において、
前記磁性固定体は、前記磁気センサの中心部を通る対称軸線上に、前記磁気センサを搭載するセンサ固定ブロックを有し、
前記センサ固定ブロックは、前記第1磁石の取付面および前記第2磁石の取付面を有していることを特徴とする変位検出装置。 - 請求項9に記載の変位検出装置において、
前記2つの第1、第2磁石は、前記センサ固定ブロックの各取付面に当接する側の磁極面の極性が互いに逆極性となるように、前記センサ固定ブロックに着磁されていることを特徴とする変位検出装置。 - 請求項1ないし請求項10のうちのいずれか1つに記載の変位検出装置において、
前記2つの第1、第2磁石から放出された磁束が互いに逆方向に流れる2つの第1、第2磁気回路を備えたことを特徴とする変位検出装置。 - 請求項1ないし請求項11のうちのいずれか1つに記載の変位検出装置において、
前記2つの第1、第2分割部の各対向面は、平面であって、
前記磁性移動体は、前記2つの第1、第2分割部の各対向面に対向する平面を有する直方体形状に形成されていることを特徴とする変位検出装置。 - 請求項12に記載の変位検出装置において、
前記磁性固定体は、前記磁気センサの中心部を通る対称軸線上に、前記磁気センサを搭載するセンサ固定ブロックを有し、
前記センサ固定ブロックは、前記磁性移動体に対してギャップを隔てて対向し、前記磁性移動体の移動方向に対して平行な対向面を有し、
前記センサ固定ブロックの対向面は、平面であることを特徴とする変位検出装置。 - 請求項1ないし請求項11のうちのいずれか1つに記載の変位検出装置において、
前記2つの第1、第2分割部の各対向面は、前記磁性移動体の中心軸線を中心とする曲率半径の曲面であって、
前記磁性移動体は、前記2つの第1、第2分割部の各対向面に対向する曲面を有する円柱形状に形成されていることを特徴とする変位検出装置。 - 請求項14に記載の変位検出装置において、
前記磁性固定体は、前記磁気センサの中心部を通る対称軸線上に、前記磁気センサを搭載するセンサ固定ブロックを有し、
前記センサ固定ブロックは、前記磁性移動体に対してギャップを隔てて対向し、前記磁性移動体の移動方向に対して平行な対向面を有し、
前記センサ固定ブロックの対向面は、前記磁性移動体の中心軸線を中心とする曲率半径の曲面であることを特徴とする変位検出装置。 - (a)磁性体を有し、移動方向に直線移動する移動体と、
(b)この移動体と対向するように配置されて、
前記移動体の直線移動に伴って前記移動体の磁性体を通過する磁束の変化を検出する磁気センサと、
(c)この磁気センサの中心部を通る対称軸線を中心にして対称的な位置関係となるように、前記対称軸線に対して垂直な方向の両側にそれぞれ配置されて、
前記移動体の磁性体および前記磁気センサに向かって磁束を放出する2つの第1、第2磁石と、
(d)前記磁気センサおよび前記2つの第1、第2磁石を保持固定すると共に、
前記第1磁石を経由して前記移動体の磁性体と前記磁気センサとの間を結ぶ第1磁路、および前記第2磁石を経由して前記移動体の磁性体と前記磁気センサとの間を結ぶ第2磁路を形成する磁性固定体と
を備えた変位検出装置において、
前記2つの第1、第2磁石は、前記第1磁路を通る磁束の流れ方向と前記第2磁路を通る磁束の流れ方向とが互いに逆向きとなるように着磁されており、
前記磁性固定体は、前記対称軸線を中心にして対称的な形状となるように、前記対称軸線に対して垂直な方向の両側にそれぞれ配置された2つの第1、第2分割部を有し、
前記2つの第1、第2分割部は、前記移動体の磁性体に対してギャップを隔てて対向し、前記移動体の移動方向に対して平行な対向面をそれぞれ有していることを特徴とする変位検出装置。 - 請求項16に記載の変位検出装置において、
前記2つの第1、第2分割部の各対向面は、平面であって、
前記移動体の磁性体は、前記2つの第1、第2分割部の各対向面に対してギャップを隔てて対向し、前記移動体の移動方向に対して平行な平面を有する直方体形状に形成されていることを特徴とする変位検出装置。 - 請求項17に記載の変位検出装置において、
前記磁性固定体は、前記磁気センサの中心部を通る対称軸線上に、前記磁気センサを搭載するセンサ固定ブロックを有し、
前記センサ固定ブロックは、前記移動体の磁性体に対してギャップを隔てて対向し、前記移動体の移動方向に対して平行な対向面を有し、
前記センサ固定ブロックの対向面は、平面であることを特徴とする変位検出装置。 - 請求項16に記載の変位検出装置において、
前記2つの第1、第2分割部の各対向面は、前記移動体の磁性体の中心軸線を中心とする曲率半径の曲面であって、
前記移動体の磁性体は、前記2つの第1、第2分割部の各対向面に対してギャップを隔てて対向し、前記移動体の移動方向に対して平行な曲面を有する円柱形状に形成されていることを特徴とする変位検出装置。 - 請求項19に記載の変位検出装置において、
前記磁性固定体は、前記磁気センサの中心部を通る対称軸線上に、前記磁気センサを搭載するセンサ固定ブロックを有し、
前記センサ固定ブロックは、前記移動体の磁性体に対してギャップを隔てて対向し、前記移動体の移動方向に対して平行な対向面を有し、
前記センサ固定ブロックの対向面は、前記移動体の磁性体の中心軸線を中心とする曲率半径の曲面であることを特徴とする変位検出装置。 - 請求項16ないし請求項20のうちのいずれか1つに記載の変位検出装置において、
前記移動体の磁性体は、前記2つの第1、第2分割部の各対向面に対してギャップを隔てて対向する2つの第1、第2磁性体を有し、
前記移動体は、前記2つの第1、第2磁性体間に非磁性体を有していることを特徴とする変位検出装置。 - 請求項16ないし請求項21のうちのいずれか1つに記載の変位検出装置において、
前記移動体の磁性体は、前記磁気センサに対してギャップを隔てて対向し、前記移動体の移動方向に対して平行な第1端面、および前記2つの第1、第2分割部の各対向面に対してギャップを隔てて対向し、前記移動体の移動方向に対して平行な第2端面を有していることを特徴とする変位検出装置。 - (a)磁性体を有し、移動方向に曲線移動する移動体と、
(b)この移動体と対向するように配置されて、
前記移動体の曲線移動に伴って前記移動体の磁性体を通過する磁束の変化を検出する磁気センサと、
(c)この磁気センサの中心部を通る対称軸線に対して垂直な方向の両側にそれぞれ配置されて、
前記移動体の磁性体および前記磁気センサに向かって磁束を放出する2つの第1、第2磁石と、
(d)前記磁気センサおよび前記2つの第1、第2磁石を保持固定すると共に、
前記第1磁石を経由して前記移動体の磁性体と前記磁気センサとの間を結ぶ第1磁路、および前記第2磁石を経由して前記移動体の磁性体と前記磁気センサとの間を結ぶ第2磁路を形成する磁性固定体と
を備えた変位検出装置において、
前記2つの第1、第2磁石は、前記第1磁路を通る磁束の流れ方向と前記第2磁路を通る磁束の流れ方向とが互いに逆向きとなるように着磁されており、
前記磁性固定体は、前記対称軸線に対して垂直な方向の両側にそれぞれ配置された2つの第1、第2分割部を有し、
前記2つの第1、第2分割部は、前記移動体の磁性体に対してギャップを隔てて対向し、前記移動体の移動方向に沿って湾曲した対向面をそれぞれ有していることを特徴とする変位検出装置。 - 請求項23に記載の変位検出装置において、
前記2つの第1、第2分割部の各対向面は、前記磁気センサの中心部付近を中心とする曲率半径の凹曲面であって、
前記移動体の磁性体は、前記2つの第1、第2分割部の各対向面に対してギャップを隔てて対向し、前記移動体の移動方向に沿って湾曲した凸曲面を有する部分円筒形状に形成されていることを特徴とする変位検出装置。 - 請求項24に記載の変位検出装置において、
前記磁性固定体は、前記磁気センサの中心部を通る対称軸線上に、前記磁気センサを搭載するセンサ固定ブロックを有し、
前記センサ固定ブロックは、前記移動体の磁性体に対してギャップを隔てて対向し、前記移動体の移動方向に沿って湾曲した対向面を有し、
前記センサ固定ブロックの対向面は、前記磁気センサの中心部付近を中心とする曲率半径の凸曲面であることを特徴とする変位検出装置。 - 請求項23ないし請求項25のうちのいずれか1つに記載の変位検出装置において、
前記移動体の磁性体は、前記磁気センサに対してギャップを隔てて対向し、前記移動体の移動方向に沿って湾曲した凹曲面、および前記2つの第1、第2分割部の各対向面に対してギャップを隔てて対向し、前記移動体の移動方向に沿って湾曲した凸曲面を有していることを特徴とする変位検出装置。 - 請求項23ないし請求項26のうちのいずれか1つに記載の変位検出装置において、
前記移動体の磁性体は、前記移動体の移動方向に沿って円弧状に延びる部分円筒形状に形成されていることを特徴とする変位検出装置。
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