JP2015052556A - Magnetic position detector - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、磁気式位置検出装置に関する。 The present invention relates to a magnetic position detection device.
従来、特許文献１に示される磁気式位置検出装置がある。この磁気式位置検出装置は、車両の前後方向に操作されるセレクトレバーに取り付けられるマグネットと、セレクトレバーに対して独立して設けられ、磁界の向きに応じた電圧を出力する磁気センサと、を備えている。 Conventionally, there is a magnetic position detection device disclosed in Patent Document 1. This magnetic position detection device includes a magnet attached to a select lever that is operated in the longitudinal direction of the vehicle, and a magnetic sensor that is provided independently of the select lever and outputs a voltage according to the direction of the magnetic field. I have.
この磁気式位置検出装置では、セレクトレバーが操作されると、マグネットが移動するので、当該マグネットと磁気センサとの相対位置が変化する。すなわち、磁気センサにおける磁界の向きが変化するので、当該磁気センサが出力する電圧が変化する。従って、磁気センサが出力する電圧に基づいて、セレクトレバーの位置を検出することができる。 In this magnetic position detection device, when the select lever is operated, the magnet moves, so that the relative position between the magnet and the magnetic sensor changes. That is, since the direction of the magnetic field in the magnetic sensor changes, the voltage output from the magnetic sensor changes. Therefore, the position of the select lever can be detected based on the voltage output from the magnetic sensor.
特許文献１のような磁気式位置検出装置では、検出対象が２つある場合、それぞれの検出対象に対してマグネット及び磁気センサを備える必要がある。
ところで、２つの検出対象が近接している場合、それぞれの検出対象に対して設けられるマグネットが、互いに他方の検出対象に対して設けられる磁気センサにおける磁界の向きに影響を及ぼすおそれがある。そこで、このような場合には、それぞれの検出対象に対して設けられるマグネットと互いに他方の検出対象に対して設けられる磁気センサとの間に磁気的な影響を遮断する遮蔽板を挿入することが考えられている。このように構成すれば、それぞれの検出対象に対して設けられるマグネットが、他方の検出対象に対して設けられる磁気センサにおける磁界の向きに影響を及ぼさない。
In the magnetic position detection device as in Patent Document 1, when there are two detection targets, it is necessary to provide a magnet and a magnetic sensor for each detection target.
By the way, when two detection targets are close to each other, a magnet provided for each detection target may affect the direction of a magnetic field in a magnetic sensor provided for the other detection target. Therefore, in such a case, it is possible to insert a shielding plate for blocking the magnetic influence between the magnet provided for each detection target and the magnetic sensor provided for the other detection target. It is considered. If comprised in this way, the magnet provided with respect to each detection target will not influence the direction of the magnetic field in the magnetic sensor provided with respect to the other detection target.
しかしながら、遮蔽板を設けると磁気式検出装置の部品点数が増加するため、当該装置の組付工数の増加が懸念されている。
本発明は、こうした実状に鑑みてなされたものであり、その目的は、部品点数が少なく２つの検出対象の位置を検出することができる磁気式検出装置を提供することにある。
However, if the shielding plate is provided, the number of parts of the magnetic detection device increases, and there is a concern that the number of assembling steps of the device will increase.
The present invention has been made in view of such a situation, and an object of the present invention is to provide a magnetic detection device that can detect the positions of two detection targets with a small number of components.
上記課題を解決するために、磁気式位置検出装置は、第１の位置と前記第１の位置と異なる第２の位置との間を変位する第１の磁石と、前記第１及び第２の位置と異なる第３の位置と前記第１〜第３のいずれの位置とも異なる第４の位置との間を変位する第２の磁石と、前記第１の磁石と前記第２の磁石との間に設けられ、前記第１の磁石と前記第２の磁石との合成磁界の向きに応じた信号を出力する磁気センサと、を備え、前記磁気センサにおいて、前記第１の位置に位置する前記第１の磁石、前記第２の位置に位置する前記第１の磁石、前記第３の位置に位置する前記第２の磁石、及び前記第４の位置に位置する前記第２の磁石がそれぞれ形成する磁界の向きが全て異なることを要旨とする。 In order to solve the above problem, a magnetic position detection device includes a first magnet that is displaced between a first position and a second position different from the first position, and the first and second magnets. A second magnet displaced between a third position different from the position and a fourth position different from any of the first to third positions; and between the first magnet and the second magnet. And a magnetic sensor that outputs a signal in accordance with a direction of a combined magnetic field of the first magnet and the second magnet, wherein the first sensor is located at the first position in the magnetic sensor. One magnet, the first magnet located at the second position, the second magnet located at the third position, and the second magnet located at the fourth position, respectively. The gist is that the directions of the magnetic fields are all different.
この構成によれば、第１の磁石が第１の位置に第２の磁石が第３の位置にそれぞれ位置するとき、第１の磁石が第１の位置に第２の磁石が第４の位置にそれぞれ位置するとき、第１の磁石が第２の位置に第２の磁石が第３の位置にそれぞれ位置するとき、及び第１の磁石が第２の位置に第２の磁石が第４の位置にそれぞれ位置するときの磁気センサにおける合成磁界の向きが全て異なる。このため、磁気センサが出力する信号から、第１及び第２の磁石がそれぞれどの位置に位置するかを判定することができる。これにより、従来のように遮蔽板等が必要ないので、磁気式位置検出装置を構成する部品点数を抑制することができる。 According to this configuration, when the first magnet is located at the first position and the second magnet is located at the third position, the first magnet is located at the first position, and the second magnet is located at the fourth position. The first magnet is in the second position and the second magnet is in the third position, and the first magnet is in the second position and the second magnet is in the fourth position. The directions of the combined magnetic fields in the magnetic sensors when located at different positions are all different. For this reason, it can be determined in which position the first and second magnets are located from the signal output from the magnetic sensor. Thereby, since a shielding board etc. are unnecessary like the past, the number of parts which comprise a magnetic type position detector can be controlled.
上記構成において、前記第１及び第２の磁石は、同一の回転軸上に位置するとともに、その回転軸を中心に第１の位置と第２の位置との間、及び第３の位置と第４の位置との間を回転変位し、回転方向において着磁されるものであって、前記磁気センサは、前記回転軸上に設けられることが好ましい。 In the above-described configuration, the first and second magnets are located on the same rotation axis, between the first position and the second position around the rotation axis, and between the third position and the second position. It is preferable that the magnetic sensor is provided on the rotating shaft, wherein the magnetic sensor is magnetized in the rotating direction.
この構成によれば、磁気センサは、磁気センサと第１の磁石との間の距離、及び磁気センサと第２の磁石との間の距離が変化しない状態で第１及び第２の磁石に挟まれているので、外乱磁場の影響を受けにくい。従って、磁気センサが出力する信号から、第１及び第２の磁石がそれぞれどの位置に位置するかをより正確に判定することができる。 According to this configuration, the magnetic sensor is sandwiched between the first and second magnets in a state where the distance between the magnetic sensor and the first magnet and the distance between the magnetic sensor and the second magnet do not change. Therefore, it is not easily affected by the disturbance magnetic field. Accordingly, it is possible to more accurately determine the positions of the first and second magnets from the signal output from the magnetic sensor.
上記構成において、前記第１の磁石は、回転軸を中心に回転変位し、回転方向において着磁され、前記第２の磁石は、前記回転軸と交わる方向に変位して前記回転軸を間に挟む位置関係にある前記第３の位置と前記第４の位置との間を移動するとともに、前記回転軸方向において着磁されるものであって、前記磁気センサは、前記回転軸上に設けられることが好ましい。 In the above configuration, the first magnet is rotationally displaced about a rotational axis and is magnetized in the rotational direction, and the second magnet is displaced in a direction intersecting the rotational axis so that the rotational shaft is interposed therebetween. The magnetic sensor moves between the third position and the fourth position in a sandwiched positional relationship and is magnetized in the direction of the rotation axis, and the magnetic sensor is provided on the rotation axis. It is preferable.
この構成によれば、第２の磁石の中心が回転軸を越えるとき第２の磁石が磁気センサにおいて形成する磁界の向きが逆転する。これにより、第１及び第２の磁石が磁気センサにおいて形成する合成磁界の向きが大きく変化するので、磁気センサが出力する信号から、第１及び第２の磁石がそれぞれどの位置に位置するかをより正確に判定することができる。 According to this configuration, when the center of the second magnet exceeds the rotation axis, the direction of the magnetic field formed by the second magnet in the magnetic sensor is reversed. Thereby, since the direction of the synthetic magnetic field which the 1st and 2nd magnet forms in a magnetic sensor changes greatly, from which signal the 1st and 2nd magnet is located from the signal which a magnetic sensor outputs, respectively. More accurate determination can be made.
上記構成において、前記第１の磁石は、回転方向に多極着磁されていることが好ましい。
この構成によれば、小さい角度を回転させるだけで第１の磁石が磁気センサにおいて形成する磁界の向きを大きく変化させることができる。
The said structure WHEREIN: It is preferable that the said 1st magnet is multipolar magnetized in the rotation direction.
According to this configuration, the direction of the magnetic field formed in the magnetic sensor by the first magnet can be changed greatly only by rotating a small angle.
上記構成において、前記第１及び第２の磁石の少なくとも一方がプラスチック磁石であって、前記プラスチック磁石の外周部は、前記磁気センサの外周を覆うように対向する磁石に向かって湾曲することが好ましい。 In the above configuration, it is preferable that at least one of the first and second magnets is a plastic magnet, and an outer peripheral portion of the plastic magnet is curved toward an opposing magnet so as to cover the outer periphery of the magnetic sensor. .
この構成によれば、第１の磁石と第２の磁石との間の距離が小さくなるので、これらの間に設けられる磁気センサが外乱磁場の影響を受けにくい。 According to this configuration, since the distance between the first magnet and the second magnet is reduced, the magnetic sensor provided therebetween is not easily affected by the disturbance magnetic field.
本発明の磁気式検出装置によれば、２つの検出対象の位置を検出することができる。しかも、構成する部品点数が少ない。 According to the magnetic detection device of the present invention, the positions of two detection targets can be detected. In addition, the number of component parts is small.
以下、磁気式検出装置をレバー装置に具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
＜レバー装置＞
図１に示すように、レバー装置１は、ケース２の下面に回転可能に軸支される第１のレバー１０と、ケース２の上面に回転可能に軸支される第２のレバー２０と、ケース２の内部に収容される基板３と、を備えている。基板３は、外部の演算処理部４に電気的に接続されている。
Hereinafter, an embodiment in which a magnetic detection device is embodied in a lever device will be described with reference to the drawings.
<Lever device>
As shown in FIG. 1, the lever device 1 includes a first lever 10 that is rotatably supported on the lower surface of the case 2, a second lever 20 that is rotatably supported on the upper surface of the case 2, And a substrate 3 accommodated in the case 2. The substrate 3 is electrically connected to an external arithmetic processing unit 4.
第１及び第２のレバー１０，２０は、ともに回転軸Ｏを中心に回転する。図１において６時の位置を０°とするとともに、時計方向を正方向とする場合、第１のレバー１０は図１に実線で示す０°の位置と図１に２点鎖線で示す１８０°との間を９０°の位置を含むように回転変位する。また、第２のレバー２０は図１に２点鎖線で示す４５°の位置と図１に実線で示す１３５°の位置との間を９０°の位置を含むように回転変位する。 Both the first and second levers 10 and 20 rotate around the rotation axis O. In FIG. 1, when the 6 o'clock position is set to 0 ° and the clockwise direction is set to the positive direction, the first lever 10 is positioned at 0 ° indicated by a solid line in FIG. 1 and 180 ° indicated by a two-dot chain line in FIG. And is displaced so as to include a 90 ° position. The second lever 20 is rotationally displaced so as to include a 90 ° position between a 45 ° position indicated by a two-dot chain line in FIG. 1 and a 135 ° position indicated by a solid line in FIG.
第１のレバー１０のケース２側の面には、図２に示す第１の磁石１１が、第２のレバー２０のケース２側の面には図２に示す第２の磁石２１が、それぞれ設けられている。また、基板３の第１のレバー１０側の面には図２に示すセンサチップ５が設けられている。 The first magnet 11 shown in FIG. 2 is provided on the surface of the first lever 10 on the case 2 side, and the second magnet 21 shown in FIG. 2 is provided on the surface of the second lever 20 on the case 2 side. Is provided. A sensor chip 5 shown in FIG. 2 is provided on the surface of the substrate 3 on the first lever 10 side.
図２に示すように、第１の磁石１１、第２の磁石２１、及びセンサチップ５は、すべて回転軸Ｏ上に位置する。すなわち、センサチップ５は、回転軸Ｏの軸方向において、第１の磁石１１と第２の磁石２１との間に挟まれている。また、センサチップ５と第１の磁石１１との間の距離、及びセンサチップ５と第２の磁石２１との間の距離は、等しく設定されている。 As shown in FIG. 2, the first magnet 11, the second magnet 21, and the sensor chip 5 are all located on the rotation axis O. That is, the sensor chip 5 is sandwiched between the first magnet 11 and the second magnet 21 in the axial direction of the rotation axis O. The distance between the sensor chip 5 and the first magnet 11 and the distance between the sensor chip 5 and the second magnet 21 are set to be equal.
第１の磁石１１は、回転方向に一対のＮ極とＳ極とが着磁されている。この第１の磁石１１は、第１のレバー１０が０°に位置する状態の第１の位置と、第１のレバー１０が１８０°に位置する状態の第２の位置との間で変位する。図３に示すように、第１の位置における第１の磁石１１はセンサチップ５における磁界の向きが０°となる磁界を、第２の位置における第１の磁石１１は、センサチップ５における磁界の向きが１８０°となる磁界を、それぞれ形成する。 The first magnet 11 has a pair of N and S poles magnetized in the rotational direction. The first magnet 11 is displaced between a first position where the first lever 10 is located at 0 ° and a second position where the first lever 10 is located at 180 °. . As shown in FIG. 3, the first magnet 11 in the first position has a magnetic field in which the direction of the magnetic field in the sensor chip 5 is 0 °, and the first magnet 11 in the second position has a magnetic field in the sensor chip 5. Magnetic fields having a direction of 180 ° are respectively formed.
第２の磁石２１は、第１の磁石１１と同様に回転方向に一対のＮ極とＳ極とが着磁されている。第２の磁石２１は、第１の磁石１１と等しい強さの磁界を形成する。第２の磁石２１は、第２のレバー２０が４５°に位置する状態の第３の位置と、第２のレバー２０が１３５°に位置する状態の第４の位置との間で変位する。図３に示すように、第３の位置における第２の磁石２１はセンサチップ５における磁界の向きが４５°となる磁界を、第４の位置における第２の磁石２１はセンサチップ５における磁界の向きが１３５°となる磁界を、それぞれ形成する。 As with the first magnet 11, the second magnet 21 has a pair of N and S poles magnetized in the rotational direction. The second magnet 21 forms a magnetic field having the same strength as that of the first magnet 11. The second magnet 21 is displaced between a third position where the second lever 20 is located at 45 ° and a fourth position where the second lever 20 is located at 135 °. As shown in FIG. 3, the second magnet 21 in the third position has a magnetic field in which the direction of the magnetic field in the sensor chip 5 is 45 °, and the second magnet 21 in the fourth position has a magnetic field in the sensor chip 5. Magnetic fields having directions of 135 ° are formed.
センサチップ５は、磁気抵抗効果を利用して自身における磁界の向き、すなわち第１の磁石１１と第２の磁石２１とが協働して形成する磁界の向きに応じた電圧を生成する第１及び第２の磁気抵抗素子６，７とを備えている。第２の磁気抵抗素子７は、第１の磁気抵抗素子６を回転軸Ｏと同方向に延びる中心軸に対して４５°だけ回転させたものである。第１及び第２の磁気抵抗素子６，７は、回転軸Ｏに対して直交する方向に並設されている。なお、センサチップ５が磁気センサに相当する。 The sensor chip 5 uses the magnetoresistive effect to generate a voltage corresponding to the direction of the magnetic field in itself, that is, the direction of the magnetic field formed by the cooperation of the first magnet 11 and the second magnet 21. And second magnetoresistive elements 6 and 7. The second magnetoresistive element 7 is obtained by rotating the first magnetoresistive element 6 by 45 ° with respect to the central axis extending in the same direction as the rotation axis O. The first and second magnetoresistive elements 6 and 7 are juxtaposed in a direction orthogonal to the rotation axis O. The sensor chip 5 corresponds to a magnetic sensor.
基板３は、センサチップ５において生成される電圧、すなわち、第１及び第２の磁気抵抗素子６，７が生成する電圧を演算処理部４に送る。
図１に示すように、演算処理部４は、メモリ４ａを備えている。メモリ４ａには、図４に示すように、第１及び第２の磁石１１，２１の位置と第１及び第２の磁気抵抗素子６，７の電圧との対応情報８が記憶されている。演算処理部４は、第１及び第２の磁気抵抗素子６，７が出力する電圧を対応情報８に照らし合わせることにより第１及び第２の磁石１１，２１の位置を判断する。
The substrate 3 sends the voltage generated in the sensor chip 5, that is, the voltage generated by the first and second magnetoresistive elements 6, 7 to the arithmetic processing unit 4.
As shown in FIG. 1, the arithmetic processing unit 4 includes a memory 4a. As shown in FIG. 4, the memory 4 a stores correspondence information 8 between the positions of the first and second magnets 11 and 21 and the voltages of the first and second magnetoresistive elements 6 and 7. The arithmetic processing unit 4 determines the positions of the first and second magnets 11 and 21 by comparing the voltages output from the first and second magnetoresistive elements 6 and 7 with the correspondence information 8.
＜レバー装置の作用＞
第１及び第２の磁気抵抗素子６，７は、回転軸Ｏに対して直交する方向に並設されている。また、第２の磁気抵抗素子７は、第１の磁気抵抗素子６を回転軸Ｏと同方向に延びる中心軸に対して４５°だけ回転させたものである。従って、図５に示すように、第１及び第２の磁気抵抗素子６，７が出力する電圧の波形は、４５°分だけずれる。このため、第１及び第２の磁気抵抗素子６，７が出力する電圧から、第１及び第２の磁石１１，２１におけるそれぞれの位置を判断することができる。例えば、第１及び第２の磁気抵抗素子６，７が出力する電圧がともに電圧Ｖ１である場合には、第１の磁石１１は第１の位置に、第２の磁石２１は第３の位置に、それぞれ位置することを判断することができる。また、第１の磁気抵抗素子６が出力する電圧が電圧Ｖ１、第２の磁気抵抗素子７が出力する電圧が電圧Ｖ２である場合には、第１の磁石１１は第１の位置に、第２の磁石２１は第４の位置に、それぞれ位置することを判断することができる。
<Operation of lever device>
The first and second magnetoresistive elements 6 and 7 are juxtaposed in a direction orthogonal to the rotation axis O. The second magnetoresistive element 7 is obtained by rotating the first magnetoresistive element 6 by 45 ° with respect to the central axis extending in the same direction as the rotation axis O. Therefore, as shown in FIG. 5, the waveform of the voltage output from the first and second magnetoresistive elements 6 and 7 is shifted by 45 °. For this reason, each position in the 1st and 2nd magnets 11 and 21 can be judged from the voltage which the 1st and 2nd magnetoresistive elements 6 and 7 output. For example, when the voltages output from the first and second magnetoresistive elements 6 and 7 are both the voltage V 1 , the first magnet 11 is in the first position and the second magnet 21 is in the third position. It can be determined that each position is located. In addition, when the voltage output from the first magnetoresistive element 6 is the voltage V 1 and the voltage output from the second magnetoresistive element 7 is the voltage V 2 , the first magnet 11 is in the first position. It can be determined that the second magnet 21 is located at the fourth position.
なお、第１及び第２の磁石１１，２１は、回転軸Ｏ上において回転軸Ｏ回りを回転するので、センサチップ５と第１の磁石１１との間の距離、及びセンサチップ５と第２の間の距離が変化しない。このため、外乱磁場の影響を受けにくい。 Since the first and second magnets 11 and 21 rotate around the rotation axis O on the rotation axis O, the distance between the sensor chip 5 and the first magnet 11, and the sensor chip 5 and the second magnet 11. The distance between does not change. For this reason, it is hard to be influenced by a disturbance magnetic field.
以上詳述したように、本実施形態によれば、以下に示す効果が得られる。
（１）回転軸Ｏ上に設けられ同回転軸Ｏ回りを回転する第１の磁石１１と第２の磁石２１との間に、第１及び第２の磁気抵抗素子６，７を備えるセンサチップ５を設けた。そして、第２の磁気抵抗素子７は、第１の磁気抵抗素子６を回転軸Ｏと同方向に延びる中心軸に対して４５°だけ回転させたものとした。また、第１及び第２の磁気抵抗素子６，７を、回転軸Ｏに対して直交する方向に並設させた。これにより、第１及び第２の磁気抵抗素子６，７が出力する電圧の波形は、４５°分だけずれる。このため、第１及び第２の磁気抵抗素子６，７が出力する電圧から、第１及び第２の磁石１１，２１におけるそれぞれの位置を判断することができる。このように、従来、２つの磁石の位置をそれぞれ検出するために必要と考えられていた２つの磁気抵抗素子の間に挿入する遮蔽板が必要ないので、レバー装置１を構成する部品点数を抑制することができる。
As described above in detail, according to the present embodiment, the following effects can be obtained.
(1) A sensor chip including first and second magnetoresistive elements 6 and 7 between a first magnet 11 and a second magnet 21 which are provided on the rotation axis O and rotate around the rotation axis O. 5 was provided. The second magnetoresistive element 7 is obtained by rotating the first magnetoresistive element 6 by 45 ° with respect to the central axis extending in the same direction as the rotation axis O. Further, the first and second magnetoresistive elements 6 and 7 were arranged in parallel in a direction orthogonal to the rotation axis O. Thereby, the waveform of the voltage output from the first and second magnetoresistive elements 6 and 7 is shifted by 45 °. For this reason, each position in the 1st and 2nd magnets 11 and 21 can be judged from the voltage which the 1st and 2nd magnetoresistive elements 6 and 7 output. Thus, since the shielding plate inserted between the two magnetoresistive elements, which has been conventionally considered to be necessary for detecting the positions of the two magnets, is not necessary, the number of parts constituting the lever device 1 is suppressed. can do.
（２）また、第１及び第２の磁石１１，２１は、回転軸Ｏ上において回転軸Ｏ回りを回転するので、センサチップ５と第１の磁石１１との間の距離、及びセンサチップ５と第２の間の距離が変化しない。このため、外乱磁場の影響を受けにくい。従って、第１及び第２の磁気抵抗素子６，７が出力する電圧から、第１及び第２の磁石１１，２１がそれぞれどの位置に位置するかをより正確に判定することができる。 (2) Since the first and second magnets 11 and 21 rotate around the rotation axis O on the rotation axis O, the distance between the sensor chip 5 and the first magnet 11 and the sensor chip 5 And the distance between the second and the second does not change. For this reason, it is hard to be influenced by a disturbance magnetic field. Therefore, it is possible to more accurately determine the positions of the first and second magnets 11 and 21 from the voltages output from the first and second magnetoresistive elements 6 and 7, respectively.
なお、上記実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態において、第１及び第２の磁石１１，２１は、回転することによって第１の位置と第２の位置との間、又は第３の位置と第４の位置との間を変位したが、直線変位してもよい。
In addition, you may change the said embodiment as follows.
In the above embodiment, the first and second magnets 11 and 21 are displaced between the first position and the second position or between the third position and the fourth position by rotating. However, it may be linearly displaced.
例えば、図６に示すように、第２の磁石２１を回転軸Ｏ上に設け当該回転軸Ｏ回りに回転変位するように、第３の磁石３１を回転軸Ｏを挟む２つの位置Ａ，Ｂの間を直線変位するように、それぞれ構成する。なお、第３の磁石３１は、回転軸Ｏ方向に着磁されているものとする。また、センサチップ５は、第３の磁石３１と第２の磁石２１との間に位置するようにする。 For example, as shown in FIG. 6, two positions A and B sandwiching the rotation axis O with the third magnet 31 so that the second magnet 21 is provided on the rotation axis O and rotationally displaced around the rotation axis O. Each is configured so as to be linearly displaced. It is assumed that the third magnet 31 is magnetized in the direction of the rotation axis O. Further, the sensor chip 5 is positioned between the third magnet 31 and the second magnet 21.
このように構成した場合、図７において実線で示すように位置Ａにあるときに第３の磁石３１がセンサチップ５において形成する磁界の向きと、図７において破線で示すように位置Ｂにあるときに第３の磁石３１がセンサチップ５において形成する磁界の向きとが逆転する。このように、第３の磁石３１が位置Ａと位置Ｂとの間を変位すると、センサチップ５における磁界の向き、ひいては第２の磁石２１と第３の磁石３１とが協働で形成する合成磁界の向きが大きく変化するので、センサチップ５が出力する電圧から第２及び第３の磁石２１，３１がそれぞれどの位置に位置するかを正確に判定することができる。 When configured in this manner, the direction of the magnetic field formed by the third magnet 31 in the sensor chip 5 when it is at the position A as shown by the solid line in FIG. 7 and the position B as shown by the broken line in FIG. Sometimes the direction of the magnetic field formed by the third magnet 31 in the sensor chip 5 is reversed. As described above, when the third magnet 31 is displaced between the position A and the position B, the direction of the magnetic field in the sensor chip 5, and hence the synthesis formed by the second magnet 21 and the third magnet 31 in cooperation. Since the direction of the magnetic field changes greatly, it is possible to accurately determine the positions of the second and third magnets 21 and 31 from the voltage output from the sensor chip 5.
なお、位置Ａと位置Ｂとが回転軸Ｏを挟む位置関係になくても、回転軸Ｏと位置Ａとの間の距離が回転軸Ｏと位置Ｂとの間の距離と異なっていれば、位置Ａの第３の磁石３１がセンサチップ５において形成する磁界の強さと、位置Ｂの第３の磁石３１がセンサチップ５において形成する磁界の強さとが異なる。従って、第３の磁石３１が位置Ａにあるときと位置Ｂにあるときとでは、第３の磁石３１と第２の磁石２１とが協働で形成する合成磁界の向きが異なるので、第２及び第３の磁石２１，３１がそれぞれどの位置に位置するかを判定することができる。 In addition, even if the position A and the position B are not in a positional relationship across the rotation axis O, if the distance between the rotation axis O and the position A is different from the distance between the rotation axis O and the position B, The strength of the magnetic field formed by the third magnet 31 at the position A in the sensor chip 5 is different from the strength of the magnetic field formed by the third magnet 31 at the position B in the sensor chip 5. Therefore, when the third magnet 31 is located at the position A and when it is located at the position B, the direction of the combined magnetic field formed by the third magnet 31 and the second magnet 21 is different. It is possible to determine at which position each of the third magnets 21 and 31 is located.
・上記実施形態において、第１及び第２の磁石１１，２１は、回転方向に一対のＮ極とＳ極とを有していたが、図８に示すように、回転方向にＮ極とＳ極とが交互に複数個連続するいわゆる多極磁石４１であってもよい。多極磁石４１であれば、回転角度が小さくても、センサチップに形成する磁界の向きを大きく変化させることができる。 In the above embodiment, the first and second magnets 11 and 21 have a pair of north and south poles in the rotational direction. However, as shown in FIG. 8, the north and south poles in the rotational direction. A so-called multipolar magnet 41 in which a plurality of poles are alternately continued may be used. With the multipolar magnet 41, the direction of the magnetic field formed on the sensor chip can be greatly changed even if the rotation angle is small.
・上記実施形態において、第１及び第２の磁石１１，２１に代えて、プラスチック磁石５１，６１を採用してもよい。この場合、図９に示すように、プラスチック磁石５１，６１をお椀型に成形し、プラスチック磁石５１，６１の外周部がセンサチップ５の周囲を覆うようにする。このように構成すれば、プラスチック磁石５１，６１との間の距離が近くなるので、これらの間に設けられるセンサチップ５が外乱磁場の影響を受けにくくなる。ひいては、より正確にプラスチック磁石５１，６１の位置を判定することができる。なお、この効果は、プラスチック磁石５１，６１の外周部が近接すればするほど大きくなる。 In the above embodiment, plastic magnets 51 and 61 may be employed instead of the first and second magnets 11 and 21. In this case, as shown in FIG. 9, the plastic magnets 51 and 61 are formed in a bowl shape so that the outer periphery of the plastic magnets 51 and 61 covers the periphery of the sensor chip 5. If comprised in this way, since the distance between the plastic magnets 51 and 61 will become short, the sensor chip 5 provided between these will become difficult to receive the influence of a disturbance magnetic field. As a result, the positions of the plastic magnets 51 and 61 can be determined more accurately. In addition, this effect becomes so large that the outer peripheral part of the plastic magnets 51 and 61 adjoins.
・上記実施形態において、第１及び第２の磁石１１，２１は、直接回転操作される第１及び第２のレバー１０，２０にそれぞれ設けられたが、例えば図６に第２の磁石２１が設けられるギア７１のように回転操作されるレバー７０に連動して回転するものにも設けられてもよい。 In the above embodiment, the first and second magnets 11 and 21 are provided on the first and second levers 10 and 20 that are directly rotated, respectively. For example, the second magnet 21 is shown in FIG. It may be provided also in what rotates like a provided gear 71 in conjunction with a lever 70 that is rotated.
・上記実施形態及び上記別例において、センサチップ５における合成磁界の向きが異なれば、２つの磁石の変位態様は、それぞれ任意に設定できる。すなわち、上記実施形態のように２つの磁石がともに回転変位するだけでなく、上記別例のように一方の磁石が回転変位し他方の磁石が直線変位してもよいし、２つの磁石がともに直線変位してもよい。 -In the said embodiment and the said another example, if the direction of the synthetic magnetic field in the sensor chip 5 differs, the displacement aspect of two magnets can each be set arbitrarily. That is, not only the two magnets are both rotationally displaced as in the above embodiment, but one magnet may be rotationally displaced and the other magnet may be linearly displaced as in the above example. It may be displaced linearly.
・上記実施形態において、第１及び第２の磁気抵抗素子６，７は、４５°ずれていたが、４５°に限らず出力する電圧波形が異なるように角度をずらして配置されていればよい。 In the above embodiment, the first and second magnetoresistive elements 6 and 7 are shifted by 45 °, but the angle is not limited to 45 ° and may be arranged so that the output voltage waveforms are different from each other. .
・上記実施形態において、センサチップ５は、センサチップ５と第１の磁石１１との間の距離と、センサチップ５と第２の磁石２１との間の距離とが等しくなるように設けられたが等しくなくてもよい。第１及び第２の磁石１１，２１のどちらか一方が変位したとき、センサチップ５における合成磁界の向きが変化する位置であればよい。 In the above embodiment, the sensor chip 5 is provided so that the distance between the sensor chip 5 and the first magnet 11 and the distance between the sensor chip 5 and the second magnet 21 are equal. May not be equal. It may be a position where the direction of the synthetic magnetic field in the sensor chip 5 changes when either one of the first and second magnets 11 and 21 is displaced.
・上記実施形態において、第１の磁石１１、第２の磁石２１、及びセンサチップ５は同軸上とされたが、同軸とされてなくてもよい。
・上記実施形態のレバー装置１の適用先としては、例えば、車両の前照灯の明るさを変更する回転操作部付きの方向指示レバー等がある。
In the above embodiment, the first magnet 11, the second magnet 21, and the sensor chip 5 are coaxial, but may not be coaxial.
-As an application destination of the lever apparatus 1 of the said embodiment, there exist a direction indicator lever with a rotation operation part etc. which change the brightness of the headlamp of a vehicle, for example.
１…レバー装置、２…ケース、３…基板、４…演算処理部、４ａ…メモリ、５…センサチップ、６，７…磁気抵抗素子、８…対応情報、１０，２０，７０…レバー、１１，２１，３１…磁石、４１…多極磁石、５１，６１…プラスチック磁石、７１…ギア。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Lever apparatus, 2 ... Case, 3 ... Board | substrate, 4 ... Arithmetic processing part, 4a ... Memory, 5 ... Sensor chip, 6, 7 ... Magnetoresistive element, 8 ... Corresponding information 10, 20, 70 ... Lever, 11 , 21, 31 ... magnets, 41 ... multipolar magnets, 51, 61 ... plastic magnets, 71 ... gears.
Claims (5)
前記第１及び第２の位置と異なる第３の位置と前記第１〜第３のいずれの位置とも異なる第４の位置との間を変位する第２の磁石と、
前記第１の磁石と前記第２の磁石との間に設けられ、前記第１の磁石と前記第２の磁石との合成磁界の向きに応じた信号を出力する磁気センサと、を備え、
前記磁気センサにおいて、前記第１の位置に位置する前記第１の磁石、前記第２の位置に位置する前記第１の磁石、前記第３の位置に位置する前記第２の磁石、及び前記第４の位置に位置する前記第２の磁石がそれぞれ形成する磁界の向きが全て異なる磁気式位置検出装置。 A first magnet that is displaced between a first position and a second position that is different from the first position;
A second magnet displaced between a third position different from the first and second positions and a fourth position different from any of the first to third positions;
A magnetic sensor provided between the first magnet and the second magnet and outputting a signal corresponding to a direction of a combined magnetic field of the first magnet and the second magnet;
In the magnetic sensor, the first magnet located at the first position, the first magnet located at the second position, the second magnet located at the third position, and the first A magnetic position detecting device in which the directions of the magnetic fields formed by the second magnets at the positions 4 are all different.
前記第１及び第２の磁石は、同一の回転軸上に位置するとともに、その回転軸を中心に第１の位置と第２の位置との間、及び第３の位置と第４の位置との間を回転変位し、回転方向において着磁されるものであって、
前記磁気センサは、前記回転軸上に設けられる磁気式位置検出装置。 The magnetic position detection device according to claim 1,
The first and second magnets are located on the same rotational axis, and are located between the first position and the second position around the rotational axis, and the third position and the fourth position. And is magnetized in the rotational direction,
The magnetic sensor is a magnetic position detection device provided on the rotating shaft.
前記第１の磁石は、回転軸を中心に回転変位し、回転方向において着磁され、
前記第２の磁石は、前記回転軸と交わる方向に変位して前記回転軸を間に挟む位置関係にある前記第３の位置と前記第４の位置との間を移動するとともに、前記回転軸方向において着磁されるものであって、
前記磁気センサは、前記回転軸上に設けられる磁気式位置検出装置。 The magnetic position detection device according to claim 1,
The first magnet is rotationally displaced about a rotation axis, and is magnetized in the rotation direction.
The second magnet is displaced in a direction intersecting with the rotation axis and moves between the third position and the fourth position in a positional relationship sandwiching the rotation axis, and the rotation axis Magnetized in the direction,
The magnetic sensor is a magnetic position detection device provided on the rotating shaft.
前記第１の磁石は、回転方向に多極着磁されている磁気式位置検出装置。 The magnetic position detection device according to claim 2 or 3,
The first magnet is a magnetic position detection device in which multiple poles are magnetized in the rotation direction.
前記第１及び第２の磁石の少なくとも一方がプラスチック磁石であって、
前記プラスチック磁石の外周部は、前記磁気センサの外周を覆うように対向する磁石に向かって湾曲する磁気式位置検出装置。 In the magnetic position detection device according to any one of claims 1 to 4,
At least one of the first and second magnets is a plastic magnet,
A magnetic position detecting device in which an outer peripheral portion of the plastic magnet is curved toward an opposing magnet so as to cover the outer periphery of the magnetic sensor.
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