JP3447076B2 - 位置センサ装置 - Google Patents
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- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
- G01B7/02—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring length, width or thickness
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- 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
- G01D5/00—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
- 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
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- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Y10S280/01—Load responsive, leveling of vehicle
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、磁界発生手段と；該磁
界発生手段が発生した磁界の強度を検出する検出手段
と；該検出手段により検出された磁界強度に対応する電
気信号を発生する電気信号発生手段と；前記検出手段が
前記磁界発生手段の長手方向軸線に沿う所定個所におけ
る磁界の強度を検出するように、該磁界発生手段を前記
検出手段に対して前記長手方向軸線に沿って動かす手
段；とを具えている位置センサ装置であって、前記磁界
発生手段が複数の磁気細条を有する磁気媒体を具え、磁
気細条のうちの隣接するもの同士は反対の磁気極性を有
し、前記磁気媒体は第１面と第２面とを有しており、前
記検出手段は、該検出手段が前記磁気媒体の第１面に沿
って走査すべく配置されるようにした、位置センサ装置
に関するものである。
界発生手段が発生した磁界の強度を検出する検出手段
と；該検出手段により検出された磁界強度に対応する電
気信号を発生する電気信号発生手段と；前記検出手段が
前記磁界発生手段の長手方向軸線に沿う所定個所におけ
る磁界の強度を検出するように、該磁界発生手段を前記
検出手段に対して前記長手方向軸線に沿って動かす手
段；とを具えている位置センサ装置であって、前記磁界
発生手段が複数の磁気細条を有する磁気媒体を具え、磁
気細条のうちの隣接するもの同士は反対の磁気極性を有
し、前記磁気媒体は第１面と第２面とを有しており、前
記検出手段は、該検出手段が前記磁気媒体の第１面に沿
って走査すべく配置されるようにした、位置センサ装置
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】あらゆる種類の位置センサは技術分野、
特に自動車や産業界において一般に知られている。位置
センサは基準位置に対する可動部の位置を決定する。こ
のようなセンサには複雑な電気的な装置から簡単な機械
的な装置までである。従来のものは、多くの異なる用途
に適用される位置検知装置並びに自動車のサスペンショ
ン系に特に適用される位置センサを含むものである。例
えば、可調整サスペンション系は、このサスペンション
系の１個所以上の部分の位置をこのサスペンション系の
他の部分か、自動車のシャーシの他の部分に対して検出
するために１つ以上のセンサを利用する。
特に自動車や産業界において一般に知られている。位置
センサは基準位置に対する可動部の位置を決定する。こ
のようなセンサには複雑な電気的な装置から簡単な機械
的な装置までである。従来のものは、多くの異なる用途
に適用される位置検知装置並びに自動車のサスペンショ
ン系に特に適用される位置センサを含むものである。例
えば、可調整サスペンション系は、このサスペンション
系の１個所以上の部分の位置をこのサスペンション系の
他の部分か、自動車のシャーシの他の部分に対して検出
するために１つ以上のセンサを利用する。
【０００３】今日市販されているセンサには多くの問題
がある。個別の信号しか発生しないセンサは比較的少数
の所望位置しか検出できない。アナログ位置検知装置の
ストローク、即ち測定距離は通常比較的短い。
がある。個別の信号しか発生しないセンサは比較的少数
の所望位置しか検出できない。アナログ位置検知装置の
ストローク、即ち測定距離は通常比較的短い。
【０００４】冒頭にて述べた種類の位置センサ装置は欧
州特許出願公開明細書ＥＰ−Ａ−０２１５４５４号に記
載されている。この欧州特許出願のセンサ装置は比較的
長いストローク、即ち測定範囲を有しているも、この装
置は今日の自動車のサスペンション系における位置検知
装置として使用するのには不適切である。斯かるセンサ
装置は少なくとも１個の永久磁石又は電磁石と、ヨーク
と、磁気センサとを含む閉磁路で構成されている。セン
サはヨークの内側面に沿って移動して、この内側面から
出る漏洩磁束の磁界強度を検出する。ヨークの表面に沿
って並進するセンサは自動車のがたがたする厳しい環境
で傷付きやすく、また１つのサスペンション系に３個又
は４個ものセンサを用いることになる自動車のサスペン
ション系に使用するのには構造も複雑であり、費用も高
くなる。
州特許出願公開明細書ＥＰ−Ａ−０２１５４５４号に記
載されている。この欧州特許出願のセンサ装置は比較的
長いストローク、即ち測定範囲を有しているも、この装
置は今日の自動車のサスペンション系における位置検知
装置として使用するのには不適切である。斯かるセンサ
装置は少なくとも１個の永久磁石又は電磁石と、ヨーク
と、磁気センサとを含む閉磁路で構成されている。セン
サはヨークの内側面に沿って移動して、この内側面から
出る漏洩磁束の磁界強度を検出する。ヨークの表面に沿
って並進するセンサは自動車のがたがたする厳しい環境
で傷付きやすく、また１つのサスペンション系に３個又
は４個ものセンサを用いることになる自動車のサスペン
ション系に使用するのには構造も複雑であり、費用も高
くなる。
【０００５】磁界強度を測定する他の位置センサはＥＰ
−Ａ−０３６８６８７号に記載されている。この装置は
テープの長手方向軸線に沿って正弦波状に変化する磁界
を発生する磁気テープを具えている。また、このセンサ
装置は、各々が半円環体状をしている磁気コアを磁束を
電圧に変える変換器を含む２個の同一の検出器から成る
ピックアップヘッドとして作用するカーソルを具えてい
る。カーソルの位置は２つの変換器と検出された磁界強
度との間の距離の関数となる。２つの変換器及び半円環
体状の２個の磁気コアの使用は扱い難く、しかも自動車
のサスペンション系には実用的ではない。
−Ａ−０３６８６８７号に記載されている。この装置は
テープの長手方向軸線に沿って正弦波状に変化する磁界
を発生する磁気テープを具えている。また、このセンサ
装置は、各々が半円環体状をしている磁気コアを磁束を
電圧に変える変換器を含む２個の同一の検出器から成る
ピックアップヘッドとして作用するカーソルを具えてい
る。カーソルの位置は２つの変換器と検出された磁界強
度との間の距離の関数となる。２つの変換器及び半円環
体状の２個の磁気コアの使用は扱い難く、しかも自動車
のサスペンション系には実用的ではない。
【０００６】今日の自動車の構成部品としては、安全
で、信頼でき、しかも荒い運転状態や、道路に応じて動
作状態が円滑に移り変わるアクティブ及びセミアクティ
ブなサスペンション系が注目されている。このようなパ
ワフルなサスペンション系に先ず試みたものは、費用の
かかる複雑なセンサを具え、しかも自動車のエンジン系
からかなりの量の余計な馬力を引き出す必要のあるもの
である。このようなサスペンション系は既存のサスペン
ション系に比べ重量も重くなり、また複雑な電子機器も
必要とするため、殆ど全てのモデルの自動車、特に低価
格モデルの自動車には実用的でない。
で、信頼でき、しかも荒い運転状態や、道路に応じて動
作状態が円滑に移り変わるアクティブ及びセミアクティ
ブなサスペンション系が注目されている。このようなパ
ワフルなサスペンション系に先ず試みたものは、費用の
かかる複雑なセンサを具え、しかも自動車のエンジン系
からかなりの量の余計な馬力を引き出す必要のあるもの
である。このようなサスペンション系は既存のサスペン
ション系に比べ重量も重くなり、また複雑な電子機器も
必要とするため、殆ど全てのモデルの自動車、特に低価
格モデルの自動車には実用的でない。
【０００７】今日生産されている簡単な低コストのセン
サに例えばディジタルセンサがある。このようなディジ
タルセンサは高、中及び低レベルの個所の信号を検出す
るか、又は少数の個所の状態を検出するもので、この検
出信号に応じてサスペンション系を調整する。しかし、
センサが検出する信号は高レベルか、低レベルの信号
か、又は個別の状態しか表さないから、このような信号
は均衡位置からの誤差がどの位ずれているのかを表すこ
とができない。このため、過剰補正や、不足補正の問題
が常にあり、均衡状態を見つけるまでには多数回の補正
をする必要がある。
サに例えばディジタルセンサがある。このようなディジ
タルセンサは高、中及び低レベルの個所の信号を検出す
るか、又は少数の個所の状態を検出するもので、この検
出信号に応じてサスペンション系を調整する。しかし、
センサが検出する信号は高レベルか、低レベルの信号
か、又は個別の状態しか表さないから、このような信号
は均衡位置からの誤差がどの位ずれているのかを表すこ
とができない。このため、過剰補正や、不足補正の問題
が常にあり、均衡状態を見つけるまでには多数回の補正
をする必要がある。
【０００８】従って、自動車の分野に適用し、特にサス
ペンションの位置情報や、可調整サスペンション系用の
他のタイプの情報を提供し得る簡単で、低コストの位置
センサに対する市場に需要がある。
ペンションの位置情報や、可調整サスペンション系用の
他のタイプの情報を提供し得る簡単で、低コストの位置
センサに対する市場に需要がある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、自動
車のサスペンション系の分野に適用することができる簡
単で、低コストの位置センサ装置を提供することにあ
る。
車のサスペンション系の分野に適用することができる簡
単で、低コストの位置センサ装置を提供することにあ
る。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、冒頭にて述べ
た位置センサにおいて、前記複数の磁気細条が、前記磁
気媒体の長手方向軸線に沿う位置に応じて変化するそれ
ぞれの形状を有し、前記磁気細条の数は３つとし、且つ
前記位置センサ装置がさらに、前記検出手段を通る磁界
の磁束を案内するために該検出手段に密接して配置され
る磁束ガイドも具えるようにしことを特徴とする。
た位置センサにおいて、前記複数の磁気細条が、前記磁
気媒体の長手方向軸線に沿う位置に応じて変化するそれ
ぞれの形状を有し、前記磁気細条の数は３つとし、且つ
前記位置センサ装置がさらに、前記検出手段を通る磁界
の磁束を案内するために該検出手段に密接して配置され
る磁束ガイドも具えるようにしことを特徴とする。
【００１１】好ましくは前記磁気媒体の長手方向軸線に
沿う磁界強度が直線的に変化し得るようにする。従っ
て、本発明によるセンサ装置は比較的長いストロークに
わたって直線的な出力を発生する。
沿う磁界強度が直線的に変化し得るようにする。従っ
て、本発明によるセンサ装置は比較的長いストロークに
わたって直線的な出力を発生する。
【００１２】長いストロークにわたる直線的な出力によ
り、例えば誤差補正をしたり、共通位置を求めたりする
ことができる。従って、本発明によれば、例えばどれだ
けの補正が必要であるのか、又均衡位置にまで補正して
到達させるためにはどちらの方向にどれだけ補正する必
要があるのかを計算することができる。
り、例えば誤差補正をしたり、共通位置を求めたりする
ことができる。従って、本発明によれば、例えばどれだ
けの補正が必要であるのか、又均衡位置にまで補正して
到達させるためにはどちらの方向にどれだけ補正する必
要があるのかを計算することができる。
【００１３】本発明は自動車のサスペンション系に特に
好適である。自動車のサスペンション用センサ装置は本
発明による磁気による位置センサ装置で構成することが
できる。この位置センサ装置には複数の長手方向に延在
する磁気細条で作った所定長さの磁気媒体を設けること
ができる。磁気細条は、それらの形状が磁気媒体の長さ
方向に沿う位置に応じて変わるように構成する。隣接す
る磁気細条の極性は反対とする。磁気媒体により発生さ
れる磁界は磁気媒体の長手方向軸線に沿って直線的とな
る。センサには磁気媒体の長手方向軸線に沿う所定個所
にて磁気媒体により発生される磁界強度を表す電気信号
を発生する検出手段としてホール素子を設けることがで
きる。磁気媒体又は検出手段のいずれかを実際上動かし
て、検出手段が磁気媒体の長手方向軸線に沿って走査し
て、磁気媒体が発生する可変磁界強度を検出するように
する。磁気媒体の長手方向軸線に沿う磁界検出手段に対
する磁気媒体の位置を表す信号は直線的な信号である。
好適である。自動車のサスペンション用センサ装置は本
発明による磁気による位置センサ装置で構成することが
できる。この位置センサ装置には複数の長手方向に延在
する磁気細条で作った所定長さの磁気媒体を設けること
ができる。磁気細条は、それらの形状が磁気媒体の長さ
方向に沿う位置に応じて変わるように構成する。隣接す
る磁気細条の極性は反対とする。磁気媒体により発生さ
れる磁界は磁気媒体の長手方向軸線に沿って直線的とな
る。センサには磁気媒体の長手方向軸線に沿う所定個所
にて磁気媒体により発生される磁界強度を表す電気信号
を発生する検出手段としてホール素子を設けることがで
きる。磁気媒体又は検出手段のいずれかを実際上動かし
て、検出手段が磁気媒体の長手方向軸線に沿って走査し
て、磁気媒体が発生する可変磁界強度を検出するように
する。磁気媒体の長手方向軸線に沿う磁界検出手段に対
する磁気媒体の位置を表す信号は直線的な信号である。
【００１４】ホール素子を通る磁界の磁束を案内するた
めにホール素子に密接させて磁束ガイドを設けるのが好
適である。磁界を強めるために磁気媒体の背後に鉄のバ
ックアップ片を位置させることができる。センサ装置
は、その一端をサスペンション系の固定部分に、他端を
サスペンション系の可動部分に接続することができる。
センサは位置計算及び誤差補正のために中央処理ユニッ
トにも接続する。
めにホール素子に密接させて磁束ガイドを設けるのが好
適である。磁界を強めるために磁気媒体の背後に鉄のバ
ックアップ片を位置させることができる。センサ装置
は、その一端をサスペンション系の固定部分に、他端を
サスペンション系の可動部分に接続することができる。
センサは位置計算及び誤差補正のために中央処理ユニッ
トにも接続する。
【００１５】本発明による磁気センサは構造が簡単で、
しかも安価に製造することができる。本発明によるセン
サは殆ど全てのモデルの自動車、特に安価なモデルの自
動車のサスペンション系に適用することができる。
しかも安価に製造することができる。本発明によるセン
サは殆ど全てのモデルの自動車、特に安価なモデルの自
動車のサスペンション系に適用することができる。
【００１６】本発明によるセンサによれば、でこぼこ道
及び殆どの道路や交通状態に対する自動車の操縦に応じ
てサスペンション系の状態を円滑に変えることができ
る。
及び殆どの道路や交通状態に対する自動車の操縦に応じ
てサスペンション系の状態を円滑に変えることができ
る。
【００１７】本発明によるセンサはサスペンションの位
置情報及び乗物のレベリング系又は可調整サスペンショ
ン系に対する乗り心地の高さ情報を発生させるのに有効
である。
置情報及び乗物のレベリング系又は可調整サスペンショ
ン系に対する乗り心地の高さ情報を発生させるのに有効
である。
【００１８】
【実施例】図１は本発明によるセンサ装置１０のハウジ
ングを示す頂面図である。このハウジングは固定部１２
と伸縮可動部１８とを具えている。伸縮可動部１８は固
定部１２の第１端部１４に位置付けられ、これは図１に
破線で示すように伸長し得る。
ングを示す頂面図である。このハウジングは固定部１２
と伸縮可動部１８とを具えている。伸縮可動部１８は固
定部１２の第１端部１４に位置付けられ、これは図１に
破線で示すように伸長し得る。
【００１９】図２は図１のハウジングの側面図を示す。
可動部１８の一端はサスペンション系（図示せず）の可
動部分に接続する接続手段２２を有している。固定部１
２の前記第１端部１４とは反対側の端部１６はサスペン
ション系の固定部分に接続する接続手段２４を有してい
る。センサ装置の可動部１８がサスペンション系の可動
部に接続され、しかもセンサ装置の固定部１２がサスペ
ンション系の固定部に接続される限り、センサ装置１０
及びサスペンション系に対する接続手段の調整位置は変
化し得る。
可動部１８の一端はサスペンション系（図示せず）の可
動部分に接続する接続手段２２を有している。固定部１
２の前記第１端部１４とは反対側の端部１６はサスペン
ション系の固定部分に接続する接続手段２４を有してい
る。センサ装置の可動部１８がサスペンション系の可動
部に接続され、しかもセンサ装置の固定部１２がサスペ
ンション系の固定部に接続される限り、センサ装置１０
及びサスペンション系に対する接続手段の調整位置は変
化し得る。
【００２０】可動部１８には図４に実線で、図３に破線
で示すような磁気媒体２０を位置させる。磁気媒体２０
は自動車の用途に適用し得るように、プラスチックに接
着した磁石とすることができる。図３は磁気媒体２０及
び可動部１８の大部分をハウジングの固定部１２内に引
っ込ませた状態を示し、図４は磁気媒体２０及び可動部
１８の大部分をハウジングの外部に延在させた状態を示
す。可動部１８はハウジングの固定部１２内に伸縮自在
に引っ込んだり、この固定部１２から外部へと延在した
りする。
で示すような磁気媒体２０を位置させる。磁気媒体２０
は自動車の用途に適用し得るように、プラスチックに接
着した磁石とすることができる。図３は磁気媒体２０及
び可動部１８の大部分をハウジングの固定部１２内に引
っ込ませた状態を示し、図４は磁気媒体２０及び可動部
１８の大部分をハウジングの外部に延在させた状態を示
す。可動部１８はハウジングの固定部１２内に伸縮自在
に引っ込んだり、この固定部１２から外部へと延在した
りする。
【００２１】ハウジングの固定部１２における第１端部
１４の内部に検出手段５０を位置させて、磁気媒体２０
が固定部１２内に入ったり、それから出たりする際に、
この磁気媒体２０が検出手段５０より走査されるように
する。検出手段５０は線形ホール素子とするが、これは
磁束を電圧に変換する他の任意の適当なタイプの変換器
とすることもできる。ホール素子５０は、この素子によ
り検出される磁界強度又は磁束の変化に従って大きさが
変わる電圧出力を発生する既知のタイプのものとするこ
とができる。
１４の内部に検出手段５０を位置させて、磁気媒体２０
が固定部１２内に入ったり、それから出たりする際に、
この磁気媒体２０が検出手段５０より走査されるように
する。検出手段５０は線形ホール素子とするが、これは
磁束を電圧に変換する他の任意の適当なタイプの変換器
とすることもできる。ホール素子５０は、この素子によ
り検出される磁界強度又は磁束の変化に従って大きさが
変わる電圧出力を発生する既知のタイプのものとするこ
とができる。
【００２２】ホール素子５０の両側には、このホール素
子を通る磁束を集中させて、案内する磁束ガイド６０，
６５を設ける。これらの磁束ガイド６０，６５は鉄材料
製とする。
子を通る磁束を集中させて、案内する磁束ガイド６０，
６５を設ける。これらの磁束ガイド６０，６５は鉄材料
製とする。
【００２３】図３及び図４には複数の磁化領域に分けた
磁気媒体２０を示してある。図示のような特定の形状に
した３つの磁化領域の磁界強度は長手方向軸線２５に沿
って直線的に変化する。比較的長いストロークに亘る位
置を測定し得るように磁界強度が変化するようにしさえ
すれば、磁化領域の形状及び極性は図３及び図４に示し
たものとは違ったものとすることができる。第１磁化領
域４２及び第３磁化領域４６は互いに逆向きに配置した
三角形状をしているＳ極とする。これら２つのＳ極４２
と４６の間には第２磁化領域としての長方形オフセット
Ｎ極領域４４がある。こうした磁化領域は直線的に変化
する出力を検出し得るのであれば、任意の形態で配置す
ることもできる。
磁気媒体２０を示してある。図示のような特定の形状に
した３つの磁化領域の磁界強度は長手方向軸線２５に沿
って直線的に変化する。比較的長いストロークに亘る位
置を測定し得るように磁界強度が変化するようにしさえ
すれば、磁化領域の形状及び極性は図３及び図４に示し
たものとは違ったものとすることができる。第１磁化領
域４２及び第３磁化領域４６は互いに逆向きに配置した
三角形状をしているＳ極とする。これら２つのＳ極４２
と４６の間には第２磁化領域としての長方形オフセット
Ｎ極領域４４がある。こうした磁化領域は直線的に変化
する出力を検出し得るのであれば、任意の形態で配置す
ることもできる。
【００２４】図５はセンサ装置１０の可動部１８の断面
図を示す。磁気媒体２０の頂部にはプラスチック材料製
の薄いシート７２を保護被膜として付着する。磁気アセ
ンブリは可動部１８と同じポリマを用いて可動部１８内
に射出成形することもできる。磁気媒体２０の反対側に
は集中磁束復帰路ができるように鉄製のシート７０又は
鉄金属物質を付着する。
図を示す。磁気媒体２０の頂部にはプラスチック材料製
の薄いシート７２を保護被膜として付着する。磁気アセ
ンブリは可動部１８と同じポリマを用いて可動部１８内
に射出成形することもできる。磁気媒体２０の反対側に
は集中磁束復帰路ができるように鉄製のシート７０又は
鉄金属物質を付着する。
【００２５】図６は２つの磁束ガイド６５と６０の間に
配置したホール素子５０を示す。磁気媒体２０を固定部
１２に入れたり、出したりすると、ホール素子５０のま
わりの磁界及び磁束が変化する。磁気媒体２０を固定部
１２から一杯に引き出すと、磁束は図７ａに示すように
なる。磁気媒体２０を固定部１２内の中間位置まで引っ
込めると、ホール素子５０の個所の磁束が相殺され、図
７ｂに示すようにホール素子５０には磁束が通らなくな
る。磁気媒体２０を固定部１２内に完全に押込むと、磁
束の向きは図７ｃに示すように図７ａとは反対となる。
ホール素子５０は、このホール素子が検出する様々な磁
界又は磁束に従って大きさが変わる出力信号を発生す
る。
配置したホール素子５０を示す。磁気媒体２０を固定部
１２に入れたり、出したりすると、ホール素子５０のま
わりの磁界及び磁束が変化する。磁気媒体２０を固定部
１２から一杯に引き出すと、磁束は図７ａに示すように
なる。磁気媒体２０を固定部１２内の中間位置まで引っ
込めると、ホール素子５０の個所の磁束が相殺され、図
７ｂに示すようにホール素子５０には磁束が通らなくな
る。磁気媒体２０を固定部１２内に完全に押込むと、磁
束の向きは図７ｃに示すように図７ａとは反対となる。
ホール素子５０は、このホール素子が検出する様々な磁
界又は磁束に従って大きさが変わる出力信号を発生す
る。
【００２６】磁界強度が長手方向軸線２５に沿って直線
的に変化する理由は、複数の磁化領域が相対的に長いス
トロークにわたり直線的な出力を発生するように配置す
るからである。磁化領域は図８ａ〜８ｃに示すように成
極することができる。所望パターンの磁化領域を作るた
めには磁化媒体２０の上に磁化定着具７５を特定の角度
で載せる。この磁化定着具を長手方向軸線２５から図８
ａでは１°、図８ｂでは２°、図８ｃでは４°の角度で
位置させる。長手方向軸線２５に対するこの角度が大き
くなるにつれて線形出力の勾配も急峻となる。磁化定着
具７５は線形出力以外に、正弦、余弦、指数関数出力を
発生する磁界を出すように変更することもできる。
的に変化する理由は、複数の磁化領域が相対的に長いス
トロークにわたり直線的な出力を発生するように配置す
るからである。磁化領域は図８ａ〜８ｃに示すように成
極することができる。所望パターンの磁化領域を作るた
めには磁化媒体２０の上に磁化定着具７５を特定の角度
で載せる。この磁化定着具を長手方向軸線２５から図８
ａでは１°、図８ｂでは２°、図８ｃでは４°の角度で
位置させる。長手方向軸線２５に対するこの角度が大き
くなるにつれて線形出力の勾配も急峻となる。磁化定着
具７５は線形出力以外に、正弦、余弦、指数関数出力を
発生する磁界を出すように変更することもできる。
【００２７】図９は本発明によるセンサ装置１０用の回
路図を示す。ホール素子５０には５ボルトの線路電圧調
整器により５ボルトの一定電圧を供給する。ホール素子
５０は、この素子を横切る磁界に基づく制御信号を出力
する。この制御信号を増幅して、３００オームの負荷を
駆動させる電力制御信号を発生させる。
路図を示す。ホール素子５０には５ボルトの線路電圧調
整器により５ボルトの一定電圧を供給する。ホール素子
５０は、この素子を横切る磁界に基づく制御信号を出力
する。この制御信号を増幅して、３００オームの負荷を
駆動させる電力制御信号を発生させる。
【００２８】図１０は図９の回路の出力を示す。横軸は
長手方向軸線に対するホール素子の位置を示し、縦軸は
対応する出力をミリアンペアの単位で示したものであ
る。本発明は上述した例のみに限定されるものでなく幾
多の変更を加え得ること勿論である。
長手方向軸線に対するホール素子の位置を示し、縦軸は
対応する出力をミリアンペアの単位で示したものであ
る。本発明は上述した例のみに限定されるものでなく幾
多の変更を加え得ること勿論である。
【図１】本発明によるセンサ装置用のハウジングを示す
平面図である。
平面図である。
【図２】図１のセンサ装置用ハウジングの側面図であ
る。
る。
【図３】図１のセンサ装置を、その可動部を引っ込めた
状態で示す平面図である。
状態で示す平面図である。
【図４】図１のセンサ装置を、その可動部を引き延ばし
た状態で示す平面図である。
た状態で示す平面図である。
【図５】図１のセンサ装置の可動部の断面図である。
【図６】図１のセンサ装置のハウジング内に配置するホ
ール素子の例を示す斜視図である。
ール素子の例を示す斜視図である。
【図７】図５の線７−７を通るセンサ装置の可動部の種
々の位置における断面図である。
々の位置における断面図である。
【図８】磁気媒体を種々の角度で磁化する磁化定着具を
示す平面図である。
示す平面図である。
【図９】図１のセンサ装置に対する回路図である。
【図１０】図９の回路の線形出力を示す特性図である。
１０ センサ装置
１２ センサ装置のハウジングの固定部
１８ センサ装置のハウジングの可動部
２０ 磁気媒体
４２，４４，４６ 磁化領域
５０ 磁界強度検出手段（ホール素子）
６０，６５ 磁束ガイド
７０ 鉄製シート
７２ 保護被膜
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 ウィリアム ドナルド リッグス
アメリカ合衆国 コネチカット州
06489 サウシントン カーティス ス
トリート 500
(72)発明者 ハーマン ロッシャート
アメリカ合衆国 コネチカット州
06010 ブリストル キング ストリー
ト 501
(56)参考文献 特開 平１−150812（ＪＰ，Ａ)
特開 昭64−9302（ＪＰ，Ａ)
特開 平２−42372（ＪＰ，Ａ)
特開 昭48−63657（ＪＰ，Ａ)
特公 昭40−9468（ＪＰ，Ｂ１)
米国特許5091021（ＵＳ，Ａ)
英国特許出願公開2056692（ＧＢ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G01B 7/00
G01D 5/20
Claims (4)
- 【請求項１】 磁界発生手段と； 該磁界発生手段が発生した磁界の強度を検出する検出手
段と； 該検出手段により検出された磁界強度に対応する電気信
号を発生する電気信号発生手段と； 前記検出手段が前記磁界発生手段の長手方向軸線に沿う
所定個所における磁界の強度を検出するように、該磁界
発生手段を前記検出手段に対して前記長手方向軸線に沿
って動かす手段； とを具えている位置センサ装置であって、前記磁界発生
手段が複数の磁気細条を有する磁気媒体を具え、磁気細
条のうちの隣接するもの同士は反対の磁気極性を有し、
前記磁気媒体は第１面と第２面とを有しており、前記検
出手段は、該検出手段が前記磁気媒体の第１面に沿って
走査すべく配置されるようにした、位置センサ装置にお
いて、 前記複数の磁気細条が、前記磁気媒体の長手方向軸線に
沿う位置に応じて変化するそれぞれの形状を有し、前記
磁気細条の数は３つとし、且つ前記位置センサ装置がさ
らに、前記検出手段を通る磁界の磁束を案内するために
該検出手段に密接して配置される磁束ガイドも具えるよ
うにしことを特徴とする位置センサ装置。 - 【請求項２】 前記磁気媒体の長手方向軸線に沿う磁界
強度が直線的に変化し得るようにしたことを特徴とする
請求項１に記載の位置センサ装置。 - 【請求項３】 前記磁気媒体をプラスチックに接着した
磁石としたことを特徴とする請求項１又は２に記載の位
置センサ装置。 - 【請求項４】 前記磁気媒体の前記第２面に沿って磁束
復帰路を作るための鉄製のバックアップ片を延在させた
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の
位置センサ装置。
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|---|---|---|---|
| US84282992A | 1992-02-27 | 1992-02-27 | |
| US07/842829 | 1992-02-27 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0611303A JPH0611303A (ja) | 1994-01-21 |
| JP3447076B2 true JP3447076B2 (ja) | 2003-09-16 |
Family
ID=25288342
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03677093A Expired - Lifetime JP3447076B2 (ja) | 1992-02-27 | 1993-02-25 | 位置センサ装置 |
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| EP (1) | EP0559265B1 (ja) |
| JP (1) | JP3447076B2 (ja) |
| DE (1) | DE69310577T2 (ja) |
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-
1993
- 1993-02-18 DE DE69310577T patent/DE69310577T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1993-02-18 EP EP93200461A patent/EP0559265B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-02-25 JP JP03677093A patent/JP3447076B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1993-12-01 US US08/161,042 patent/US5359288A/en not_active Expired - Lifetime
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