JP2967597B2 - ポテンショメータ - Google Patents
ポテンショメータInfo
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- JP2967597B2 JP2967597B2 JP4154691A JP4154691A JP2967597B2 JP 2967597 B2 JP2967597 B2 JP 2967597B2 JP 4154691 A JP4154691 A JP 4154691A JP 4154691 A JP4154691 A JP 4154691A JP 2967597 B2 JP2967597 B2 JP 2967597B2
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- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はポテンショメータに関す
る。詳しくは永久磁石と磁気検出器を用いたポテンショ
メータの改良に関する。
る。詳しくは永久磁石と磁気検出器を用いたポテンショ
メータの改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の磁気検出方式を用いたポテンショ
メータの構造を図６に示す。これは環状の磁気回路がで
きるように２個の永久磁石１及び２と、磁性材料よりな
る薄板（例えば厚さ0.４mm程度の鉄板３及び４が図の如
く配置され、その薄板３及び４との間の空間に、その長
手方向に移動できるように例えば強磁性金属（パーマロ
イ等）の磁気抵抗効果を利用した磁気検出器５が設けら
れている。そして磁気検出器５が薄板３及び４からの漏
洩磁束を検出するが、その出力は中央では零であり、右
又は左に移動すればその距離に応じた出力が得られる。
（参考文献：特開昭62-63811号）
メータの構造を図６に示す。これは環状の磁気回路がで
きるように２個の永久磁石１及び２と、磁性材料よりな
る薄板（例えば厚さ0.４mm程度の鉄板３及び４が図の如
く配置され、その薄板３及び４との間の空間に、その長
手方向に移動できるように例えば強磁性金属（パーマロ
イ等）の磁気抵抗効果を利用した磁気検出器５が設けら
れている。そして磁気検出器５が薄板３及び４からの漏
洩磁束を検出するが、その出力は中央では零であり、右
又は左に移動すればその距離に応じた出力が得られる。
（参考文献：特開昭62-63811号）
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来方式のポテン
ショメータは、薄板の磁気特性（μ−Ｂ−Ｈ特性）の厳
密な制御が必要であり、そのコストが高い欠点がある。
また薄板を用いて微小な磁界を発生させているため、外
来磁界の影響を受けやすく、そのため磁気シールドが必
要となり、その磁気シールドを含めた磁気設計の必要
と、磁気シールドのコストが高い欠点があった。
ショメータは、薄板の磁気特性（μ−Ｂ−Ｈ特性）の厳
密な制御が必要であり、そのコストが高い欠点がある。
また薄板を用いて微小な磁界を発生させているため、外
来磁界の影響を受けやすく、そのため磁気シールドが必
要となり、その磁気シールドを含めた磁気設計の必要
と、磁気シールドのコストが高い欠点があった。
【０００４】本発明は、磁気シールドを要さず、安価
で、且つ良好な出力直線性を有するポテンショメータを
実現しようとする。
で、且つ良好な出力直線性を有するポテンショメータを
実現しようとする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明のポテンショメー
タにおいては、磁界発生体を用いた磁気回路を用いて、
該磁気回路の長さ方向における漏洩磁界の変化を、該磁
気回路の長さ方向に移動可能な磁気検出器で検知するポ
テンショメータにおいて、磁界発生体として、２個の永
久磁石を用い、それぞれのＮＳ極方向を長さ方向に一致
させ、且つ該２個の永久磁石を異極を対向させて配置
し、さらに該永久磁石の長さ方向に発生する磁界を線型
にするように各永久磁石のＮＳ極方向に軟磁性材をはり
付けたことを特徴とする。
タにおいては、磁界発生体を用いた磁気回路を用いて、
該磁気回路の長さ方向における漏洩磁界の変化を、該磁
気回路の長さ方向に移動可能な磁気検出器で検知するポ
テンショメータにおいて、磁界発生体として、２個の永
久磁石を用い、それぞれのＮＳ極方向を長さ方向に一致
させ、且つ該２個の永久磁石を異極を対向させて配置
し、さらに該永久磁石の長さ方向に発生する磁界を線型
にするように各永久磁石のＮＳ極方向に軟磁性材をはり
付けたことを特徴とする。
【０００６】また、それに加えて、磁界発生体として、
永久磁石の形状が直方体または半円の円柱形状で、その
長手方向にＮＳ極を着磁したものであることを特徴とす
る。また、それに加えて、磁界発生体の材質として、押
し出し成形に適合し、且つ稀土類磁石又はフェライト磁
石等の粉末を含むプラスチックマグネットを用いること
を特徴とする。また、それに加えて、軟磁性材の幅方向
形状及び厚み方向形状を変化させ、発生する磁界を線形
にしたことを特徴とする。
永久磁石の形状が直方体または半円の円柱形状で、その
長手方向にＮＳ極を着磁したものであることを特徴とす
る。また、それに加えて、磁界発生体の材質として、押
し出し成形に適合し、且つ稀土類磁石又はフェライト磁
石等の粉末を含むプラスチックマグネットを用いること
を特徴とする。また、それに加えて、軟磁性材の幅方向
形状及び厚み方向形状を変化させ、発生する磁界を線形
にしたことを特徴とする。
【０００７】また、それに加えて、軟磁性材として、磁
気特性の均一なフェライト、電磁鉄、パーマロイの何れ
かを用いたことを特徴とする。また、それに加えて、軟
磁性材として磁気特性が温度に対して減少する整磁鋼板
又はフェライトを用いたことを特徴とする。
気特性の均一なフェライト、電磁鉄、パーマロイの何れ
かを用いたことを特徴とする。また、それに加えて、軟
磁性材として磁気特性が温度に対して減少する整磁鋼板
又はフェライトを用いたことを特徴とする。
【０００８】また、それに加えて、磁気検出器として強
磁性金属又は半導体の磁気抵抗効果を利用した磁気検出
素子を用いたことを特徴とする。また、それに加えて、
磁気検出器として半導体のホール効果を利用した磁気検
出素子を用いたことを特徴とする。この構成を採ること
により、磁気シールドを要さず、安価で、且つ良好な出
力直線性を有するポテンショメータが得られる。
磁性金属又は半導体の磁気抵抗効果を利用した磁気検出
素子を用いたことを特徴とする。また、それに加えて、
磁気検出器として半導体のホール効果を利用した磁気検
出素子を用いたことを特徴とする。この構成を採ること
により、磁気シールドを要さず、安価で、且つ良好な出
力直線性を有するポテンショメータが得られる。
【０００９】
【作用】図１は本発明の原理説明図である。同図におい
て、10，11は永久磁石であり、長手方向に着磁されてい
る。12，13は該永久磁石にはり付けられた軟磁性材、14
は発生磁界を検出するための磁界検出器、15は永久磁石
10，11より発生する主磁束、16は検出に用いる空間磁界
である。そして永久磁石は異極が対向するように配置さ
れている。
て、10，11は永久磁石であり、長手方向に着磁されてい
る。12，13は該永久磁石にはり付けられた軟磁性材、14
は発生磁界を検出するための磁界検出器、15は永久磁石
10，11より発生する主磁束、16は検出に用いる空間磁界
である。そして永久磁石は異極が対向するように配置さ
れている。
【００１０】このように対向して配置された永久磁石1
0，11を軟磁性材12，13でシャントすることにより、シ
ャント材である軟磁性材12，13に主磁束15が流れる。そ
して該シャント材である軟磁性材12，13により発生磁界
の線型性を保つことができる。また対向する永久磁石の
空間内に空間磁界16が発生する。
0，11を軟磁性材12，13でシャントすることにより、シ
ャント材である軟磁性材12，13に主磁束15が流れる。そ
して該シャント材である軟磁性材12，13により発生磁界
の線型性を保つことができる。また対向する永久磁石の
空間内に空間磁界16が発生する。
【００１１】この空間磁界16を、正負の磁界が判別で
き、且つ出力特性が線型な磁気検出器14を用いて磁界を
検出することにより、距離に応じた出力を得ることがで
きる。また永久磁石10，11が磁気検出器14の外側にある
ため、磁気検出器14は外部磁界の影響を受けない。これ
により磁気シールドを設ける必要がなくなる。
き、且つ出力特性が線型な磁気検出器14を用いて磁界を
検出することにより、距離に応じた出力を得ることがで
きる。また永久磁石10，11が磁気検出器14の外側にある
ため、磁気検出器14は外部磁界の影響を受けない。これ
により磁気シールドを設ける必要がなくなる。
【００１２】
【実施例】図２は本発明の実施例を示す図であり、
（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。同図におい
て、10，11は永久磁石、12，13は軟磁性材、14は磁界検
出器である。
（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。同図におい
て、10，11は永久磁石、12，13は軟磁性材、14は磁界検
出器である。
【００１３】永久磁石、10，11は（ａ),（ｂ）図に示す
ように断面が矩形の棒状であり、その長手方向に着磁さ
れている。そして該２個の永久磁石10，11は互いに異極
が対向するように間隔をあけ、且つ平行に配置されてい
る。また対向した各永久磁石10，11の内側（対向する
面）には軟磁性材12，13がそれぞれはり付けられてい
る。また対向した永久磁石10，11間の空間には、永久磁
石の長手方向に移動できる磁気検出器14が設けられてい
る。
ように断面が矩形の棒状であり、その長手方向に着磁さ
れている。そして該２個の永久磁石10，11は互いに異極
が対向するように間隔をあけ、且つ平行に配置されてい
る。また対向した各永久磁石10，11の内側（対向する
面）には軟磁性材12，13がそれぞれはり付けられてい
る。また対向した永久磁石10，11間の空間には、永久磁
石の長手方向に移動できる磁気検出器14が設けられてい
る。
【００１４】なお永久磁石10，11には、磁石鋼，フェラ
イト、或いは稀土類磁石又はフェライト磁石の粉末を含
むプラスチックマグネットが用いられる。また軟磁性材
12，13には磁気特性の均一な電磁鉄（JIS C 2504）、パ
ーマロイ等を用いても良く、あるいは磁気特性が温度に
対して減少するもの、例えば整磁鋼板、フェライト等を
用いれば永久磁石10，11の温度特性を補償することがで
きる。
イト、或いは稀土類磁石又はフェライト磁石の粉末を含
むプラスチックマグネットが用いられる。また軟磁性材
12，13には磁気特性の均一な電磁鉄（JIS C 2504）、パ
ーマロイ等を用いても良く、あるいは磁気特性が温度に
対して減少するもの、例えば整磁鋼板、フェライト等を
用いれば永久磁石10，11の温度特性を補償することがで
きる。
【００１５】また磁気検出器14にはホール効果を利用し
たホール素子、または半導体の磁気抵抗効果を利用した
半導体磁気抵抗素子、あるいは強磁性金属の磁気抵抗効
果を利用した薄膜磁気抵抗素子等が用いられる。特にバ
ーバーポール型電極を用いた薄膜磁気抵抗素子は感度が
良好である。
たホール素子、または半導体の磁気抵抗効果を利用した
半導体磁気抵抗素子、あるいは強磁性金属の磁気抵抗効
果を利用した薄膜磁気抵抗素子等が用いられる。特にバ
ーバーポール型電極を用いた薄膜磁気抵抗素子は感度が
良好である。
【００１６】このように構成された本実施例は、永久磁
石10，11を軟磁性材12，13でシャントしているため、該
軟磁性材12，13に主磁束15が流れ発生磁界の線型性が保
たれる。そして対向する永久磁石間の空間に空間磁界16
が発生する。この空間磁界16は、図３に曲線Ａで示すよ
うに永久磁石10，11の長手方向の中央では零であり、中
央から離れるに従って直線的に大となる。この空間磁界
16を磁気検出器14で検出することにより直線性の良い出
力が得られる。なお図３における曲線Ｂは直線性の悪い
従来例の空間磁界を示したものである。
石10，11を軟磁性材12，13でシャントしているため、該
軟磁性材12，13に主磁束15が流れ発生磁界の線型性が保
たれる。そして対向する永久磁石間の空間に空間磁界16
が発生する。この空間磁界16は、図３に曲線Ａで示すよ
うに永久磁石10，11の長手方向の中央では零であり、中
央から離れるに従って直線的に大となる。この空間磁界
16を磁気検出器14で検出することにより直線性の良い出
力が得られる。なお図３における曲線Ｂは直線性の悪い
従来例の空間磁界を示したものである。
【００１７】図４は本発明の第２の実施例を示す図であ
り、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。同図にお
いて、図２と同一部分は同一符号を付して示した。本実
施例は基本的には図２に示した第１の実施例と同様であ
り、異なるところは、永久磁石10，11の断面をかまぼこ
状にしたことである。この様に構成することにより、筒
状のカバーに対応し易くなる。その他の作用・効果は第
１の実施例と同様である。
り、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。同図にお
いて、図２と同一部分は同一符号を付して示した。本実
施例は基本的には図２に示した第１の実施例と同様であ
り、異なるところは、永久磁石10，11の断面をかまぼこ
状にしたことである。この様に構成することにより、筒
状のカバーに対応し易くなる。その他の作用・効果は第
１の実施例と同様である。
【００１８】図５は本発明の第３の実施例を示す図であ
り、（ａ）は正面図、（ｂ）はａ図のＺ矢視図である。
同図において図２と同一部分は同一符号を付して示し
た。本実施例は基本的には図２に示した第１の実施例と
同様であり、異なるところは、第１の実施例よりも更に
空間磁界の直線性を良好にするために、軟磁性材12，13
の形状を変えたことである。図５においては、幅及び厚
さをなだらかな曲線状に変化させているが、幅又は厚さ
の一方を変えるだけでも良い。このように構成された本
実施例は第１の実施例より更に直線性の良い出力が得ら
れる。
り、（ａ）は正面図、（ｂ）はａ図のＺ矢視図である。
同図において図２と同一部分は同一符号を付して示し
た。本実施例は基本的には図２に示した第１の実施例と
同様であり、異なるところは、第１の実施例よりも更に
空間磁界の直線性を良好にするために、軟磁性材12，13
の形状を変えたことである。図５においては、幅及び厚
さをなだらかな曲線状に変化させているが、幅又は厚さ
の一方を変えるだけでも良い。このように構成された本
実施例は第１の実施例より更に直線性の良い出力が得ら
れる。
【００１９】
【発明の効果】本発明に依れば、安価な永久磁石に軟磁
性材をはり合せて漏洩磁界形成用の磁気回路を構成する
ことにより、任意の長さで、且つ出力直線性の良いポテ
ンショメータを得ることができる。
性材をはり合せて漏洩磁界形成用の磁気回路を構成する
ことにより、任意の長さで、且つ出力直線性の良いポテ
ンショメータを得ることができる。
【図１】本発明の原理説明図である。
【図２】本発明の第１の実施例を示す図で、（ａ）は正
面図、（ｂ）は側面図である。
面図、（ｂ）は側面図である。
【図３】図２に示すポテンショメータの出力特性を示す
図である。
図である。
【図４】本発明の第２の実施例を示す図で、（ａ）は正
面図、（ｂ）は側面図である。
面図、（ｂ）は側面図である。
【図５】本発明の第３の実施例を示す図で、（ａ）は平
面図、（ｂ）はａ図のＺ矢視図である。
面図、（ｂ）はａ図のＺ矢視図である。
【図６】従来の磁気検出方式を用いたポテンショメータ
を示す図である。
を示す図である。
10，11…永久磁石 12，13…軟磁性体 14…磁気検出器 15…主磁束 16…空間磁界
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−4123（ＪＰ，Ａ) 特開 昭48−66866（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−10155（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−141659（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−55720（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−63811（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−177709（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01D 5/18 G01B 7/00
Claims (8)
- 【請求項１】 磁界発生体を用いた磁気回路を用いて、
該磁気回路の長さ方向における漏洩磁界の変化を、該磁
気回路の長さ方向に移動可能な磁気検出器で検知するポ
テンショメータにおいて、磁界発生体として、２個の永
久磁石（10,11）を用い、それぞれのＮＳ極方向を長さ
方向に一致させ、且つ該２個の永久磁石（10，11）を異
極を対向させて配置し、さらに該永久磁石（10，11）の
長さ方向に発生する磁界を線型にするように各永久磁石
（10，11）のＮＳ極方向に軟磁性材（12，13）をはり付
けたことを特徴とするポテンショメータ。 - 【請求項２】 磁界発生体として、永久磁石（10，11）
の形状が直方体または半円の円柱形状で、その長手方向
にＮＳ極を着磁したことを特徴とする請求項１のポテン
ショメータ。 - 【請求項３】 磁界発生体の材質として、押し出し成形
に適合し、且つ稀土類磁石又はフェライト磁石等の粉末
を含むプラスチックマグネットを用いることを特徴とし
た請求項１のポテンショメータ。 - 【請求項４】 軟磁性材（12，13）の幅方向形状及び厚
み方向形状を変化させ発生する磁界を線型にしたことを
特徴とする請求項１のポテンショメータ。 - 【請求項５】 軟磁性材（12，13）として、磁気特性の
均一なフェライト、電磁鉄、パーマロイの何れかを用い
たことを特徴とする請求項１のポテンショメータ。 - 【請求項６】 軟磁性材（12，13）として磁気特性が温
度に対して減少する整磁鋼板又はフェライトを用いたこ
とを特徴とする請求項１のポテンショメータ。 - 【請求項７】 磁気検出器（14）として、強磁性金属又
は半導体の磁気抵抗効果を利用した磁気検出素を用いた
ことを特徴とする請求項１のポテンショメータ。 - 【請求項８】 磁気検出器（14）として半導体のホール
効果を利用した磁気検出素子を用いたことを特徴とする
請求項１のポテンショメータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4154691A JP2967597B2 (ja) | 1991-03-07 | 1991-03-07 | ポテンショメータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4154691A JP2967597B2 (ja) | 1991-03-07 | 1991-03-07 | ポテンショメータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04278415A JPH04278415A (ja) | 1992-10-05 |
| JP2967597B2 true JP2967597B2 (ja) | 1999-10-25 |
Family
ID=12611426
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4154691A Expired - Fee Related JP2967597B2 (ja) | 1991-03-07 | 1991-03-07 | ポテンショメータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2967597B2 (ja) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4736210B2 (ja) * | 2000-11-08 | 2011-07-27 | ヤマハ株式会社 | センサ |
| JP4681229B2 (ja) * | 2002-01-23 | 2011-05-11 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | 経路センサ |
| JP4956940B2 (ja) * | 2005-09-06 | 2012-06-20 | 日本精工株式会社 | 状態量測定装置 |
| JP4832358B2 (ja) * | 2007-05-16 | 2011-12-07 | アルプス電気株式会社 | 位置検知装置 |
| JP4609516B2 (ja) * | 2007-10-03 | 2011-01-12 | 株式会社デンソー | 変位検出装置 |
| US7893689B2 (en) | 2007-10-03 | 2011-02-22 | Denso Corporation | Displacement measuring device |
| WO2010032667A1 (ja) * | 2008-09-19 | 2010-03-25 | アルプス電気株式会社 | 位置検出センサ |
| JP2010151731A (ja) * | 2008-12-26 | 2010-07-08 | Nippon Seiki Co Ltd | 位置検出装置 |
| DE112011105736B4 (de) | 2011-10-14 | 2018-04-12 | Mitsubishi Electric Corporation | Positionsdetektoreinrichtung |
| CN103765214B (zh) * | 2012-08-31 | 2015-10-21 | 株式会社东芝 | 检测体检查装置 |
-
1991
- 1991-03-07 JP JP4154691A patent/JP2967597B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04278415A (ja) | 1992-10-05 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
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| R350 | Written notification of registration of transfer |
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