JP3671313B2

JP3671313B2 - 変位検出器

Info

Publication number: JP3671313B2
Application number: JP24525596A
Authority: JP
Inventors: 秀樹平松
Original assignee: 三明電機株式会社
Priority date: 1996-09-17
Filing date: 1996-09-17
Publication date: 2005-07-13
Anticipated expiration: 2016-09-17
Also published as: JPH1090002A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、直線移動可能な可動体例えば電磁弁の弁体の直線方向位置を検出する変位検出器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、流体の圧力又は流量を高精度に調整するための電磁弁は、流路の開口面積を調整する弁体をリニアアクチュエータによって直線移動させると共に、弁体の直線方向位置を変位検出器により検出し、この検出値の目標値からの偏差に応じてリニアアクチュエータをフィードバック制御することにより、流体の圧力又は流量を高精度に調整するよう構成されている。
【０００３】
この種の電磁弁のみに限られるものではないが、従来から、弁体のような直線移動可能な可動体の直線方向位置を検出する変位検出器として種々のタイプのものが考案されている。それらのうちの一つのタイプとして、周知の磁気センサを用いた変位検出器が知られており、その一例が特開平４−３２３５０１号公報に開示されている。
【０００４】
上記公報に開示されている変位検出器は、直線移動可能な可動体側に円筒状のケースを設けると共に、このケースの内周面に少なくとも２個の永久磁石を軸方向即ち直線方向に並んで配し、さらに、固定側に、可飽和コイルなどの磁気センサをケースの中心位置に配し、可飽和コイルを横切る磁束の軸方向磁束密度、即ち、可動体の直線移動による永久磁石の直線移動に伴い変化する可飽和コイルを横切る磁束の軸方向磁束密度、を可飽和コイルで検出することにより可動体の直線方向位置を検出するよう構成されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような従来の変位検出器によると、少なくとも２個の永久磁石をケースの軸方向（直線方向）に並べているため、ケースとして軸方向長さ（直線方向長さ）が比較的大きなものが必要とされる。このため、ケースの重量が比較的大きくなることからケースの慣性が大きくなり、変位検出器として要請される高速応答性、小型化の点で問題がある。
【０００６】
本発明は、上記問題点を解決し、磁気発生体（上記永久磁石に限定されるものではない。）の直線方向長さを減少させることができ、高速応答性に優れ、小型化可能な変位検出器を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の変位検出器は、直線移動可能な可動体の直線方向位置を検出するための変位検出器であって、該変位検出器は、前記可動体側に配される磁気発生体と固定側に配される磁気センサとを備え、前記磁気発生体は、前記直線方向に対し直交して配されると共に、前記直線方向の両端部で一対の磁極を形成する円環状に形成され、前記磁気センサは、前記環状の磁気発生体の内側であって前記磁気発生体の中心線からずれた位置に配されると共に、前記磁気発生体が発生する磁束の半径方向磁束密度に応じた電気信号を発生することを特徴とする。
【０００８】
請求項２の変位検出器は、請求項１の変位検出器において、前記磁気発生体は円環状の１個の永久磁石からなることを特徴とする。
【０００９】
請求項３の変位検出器は、請求項１の変位検出器において、前記磁気発生体は、円環状の１個の永久磁石と、該永久磁石の両端面にそれぞれ接触して配される一対の円環状の磁性部材とからなることを特徴とする。
【００１０】
請求項４の変位検出器は、請求項３の変位検出器において、前記各々の磁性部材は、前記直線方向に対し直交する断面が前記永久磁石の同断面と略同一に形成されているものであることを特徴とする。
【００１１】
請求項５の変位検出器は、請求項３の変位検出器において、前記各々の磁性部材は、内径が前記永久磁石の内径と略等しく形成されていると共に、永久磁石側部位の外径が前記永久磁石の外径と略等しく形成され、かつ、非永久磁石側部位の外径が永久磁石側部位の外径よりも小さく形成されているものであることを特徴とする。
【００１２】
請求項６の変位検出器は、請求項３の変位検出器において、前記各々の磁性部材は、内径が前記永久磁石の内径よりも小さく形成されていると共に、外径が前記永久磁石の外径と略等しく形成されているものであることを特徴とする。
【００１３】
請求項７の変位検出器は、請求項３の変位検出器において、前記各々の磁性部材は、内径が前記永久磁石の内径よりも小さく形成されていると共に、永久磁石側部位の外径が前記永久磁石の外径と略等しく形成され、かつ、非永久磁石側部位の外径が永久磁石側部位の外径よりも小さく形成されているものであることを特徴とする。
【００１４】
請求項８の変位検出器は、請求項５又は７の変位検出器において、前記各々の磁性部材の外径は、永久磁石側から非永久磁石側に向かって徐々に減少していることを特徴とする。
【００１５】
【発明の作用効果】
請求項１の変位検出器によると、可動体側に配される磁気発生体を、直線方向の両端部で一対の磁極を形成する円環状に形成したため、磁気発生体の直線方向長さを小さくすることができる。このため、磁気発生体を保持する保持部材（従来のケースに相当する。）の直線方向長さを小さく設定することでき、保持部材の軽量化により保持部材の慣性が小さくなり、従って、高速応答性が向上する。また、磁気発生体の直線方向長さの短縮により変位検出器の小型化が可能になる。なお、磁気発生体を直線方向の両端部で一対の磁極を形成する円環状に形成したことに伴い、磁気センサを磁気発生体の中心線からずれた位置に配すると共に磁気センサにより半径方向磁束密度に応じた電気信号を発生させるようにしており、これにより可動体の直線方向位置を検出することが可能になる。
【００１６】
請求項２の変位検出器によると、磁気発生体を円環状の１個の永久磁石から構成したため、従来の変位検出器と比べ永久磁石の使用個数が減少し、コスト低減を期待できる。
【００１７】
請求項３の変位検出器によると、円環状の１個の永久磁石の両端面にそれぞれ円環状の磁性部材を接触して配したため、磁気発生体を円環状の１個の永久磁石のみで構成した場合と比べ、一方の磁性部材の内周面から出て他方の磁性部材の内周面に入る磁束の発生によって、磁気センサを横切る磁束の半径方向磁束密度を増大させることができる。この半径方向磁束密度の増大により、磁気センサによる直線方向の検出範囲が拡大し、しかも、変位に対する半径方向磁束密度の変化割合が増大し、変位検出器の特性としての直線性が向上する。
【００１８】
請求項５の変位検出器によると、各々の磁性部材の内径を永久磁石の内径と略等しく形成すると共に、永久磁石側部位の外径を永久磁石の外径と略等しく形成し、かつ、非永久磁石側部位の外径を永久磁石側部位の外径よりも小さく形成したため、このような磁性部材の外周面形状により、永久磁石から出る磁束のうち磁気センサが存在している内側に向かって出る成分を増大させることができる。このため、請求項４の変位検出器のように磁性部材の断面を永久磁石の断面と略同一に形成した場合と比べ、磁気センサによる直線方向の検出範囲が拡大し、しかも、変位に対する半径方向磁束密度の変化割合が増大し直線性が向上する。
【００１９】
請求項６の変位検出器によると、磁性部材の内径を永久磁石の内径よりも小さく形成したため、永久磁石から出る磁束のうち磁気センサが存在している内側に向かって出る成分を増大させることができる。このため、請求項４の変位検出器のように磁性部材の断面を永久磁石の断面と略同一に形成した場合と比べ、磁気センサによる直線方向の検出範囲が拡大し、しかも、変位に対する半径方向磁束密度の変化割合が増大し直線性が向上する。
【００２０】
請求項７の変位検出器によると、磁性部材の内径を永久磁石の内径よりも小さく形成すると共に、非永久磁石側部位の外径を永久磁石側部位の外径よりも小さく形成したため、請求項５の変位検出器および請求項６の変位検出器と比べ、永久磁石から出る磁束のうち磁気センサが存在している内側に向かって出る成分をより一層増大させることができる。このため、磁気センサによる直線方向の検出範囲がより一層拡大し、しかも、変位に対する半径方向磁束密度の変化割合がより一層増大し直線性がより一層向上する。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
【００２２】
図１は、一実施例による変位検出器を用いた電磁弁の概略断面図、図２は、図１に示す電磁弁の具体的要部拡大断面図、図３は、磁気発生体の断面図、図４は図２図示IV-IV 断面図をそれぞれ示している。
【００２３】
電磁弁１は、流体の圧力又は流量を高精度に調整可能なものであり、図１に示すように、バルブハウジング２と、バルブハウジング２に形成された流路（図示せず）の開口面積を調整する弁体３と、弁体３を図示矢印ａのように直線的に移動させるプランジャ４を有するリニアアクチュエータ５と、弁体３の直線方向位置を検出する変位検出器６とを備える。電磁弁１には制御駆動回路７が電気的に接続され、制御駆動回路７は、変位検出器６による検出値の目標値からの偏差に応じてリニアアクチュエータ５をフィードバック制御する。
【００２４】
変位検出器６は、図２に示すように、バルブハウジング２の端面に第１のＯリング６１によりシール性を確保しながら配設された中空円筒状の第１ハウジングケース６２と、プランジャ４に連結固定され第１ハウジングケース６２内に空隙をもって配された非磁性材料からなる有底円筒状の保持部材６３と、保持部材６３の内周面に保持された円環状の磁気発生体６４Ａとを備える。
【００２５】
磁気発生体６４Ａは、図２に示すように、円環状の永久磁石４１Ａと、永久磁石４１Ａの両端面に配される一対の円環状の磁性部材４２Ａと４３Ａとから構成されている。磁気発生体６４Ａは、一方の端面が保持部材６３の内部底面と接触状態にある円環状の非磁性材料からなるスぺーサ部材６５の他方の端面側に配され、保持部材６３の開口端面部に固定された円環状の非磁性材料からなる押え部材６６によって保持部材６３の内周面に固定して配設されている。各々の磁性部材４２Ａ、４３Ａは、図３に示すように、内径が永久磁石４１Ａの内径よりも小さく形成されていると共に、永久磁石側部位の外径が永久磁石４１Ａの外径と略等しく形成され、かつ、非永久磁石側部位の外径が永久磁石側部位の外径よりも小さく形成されている。そして、磁性部材４２Ａ、４３Ａの外径は、永久磁石４１Ａ側から非永久磁石側に向かって徐々に減少している。換言すると、磁性部材４２Ａ、４３Ａの外周面４２Ａａ、４３Ａａは非永久磁石側に向かって縮径した傾斜面で構成されている。
【００２６】
さらに、変位検出器６は、図２に示すように、非磁性材料からなる有底円筒状の第２ハウジングケース６７を備える。第２ハウジングケース６７は、第１ハウジングケース６２の先端部に第２のＯリング６８によりシール性を確保しながら配設され、先端部が保持部材６３の中空部に非接触状態で侵入している。第２ハウジングケース６７の内部には、磁気センサとしてのホール素子６９がプリント基板７０に実装されて配されている。プリント基板７０は、第２ハウジングケース６７の端部に収容されたアンプ回路７１に接続されている。なお、アンプ回路７１は図１図示制御駆動回路７の一部を構成し、後述するように、ホール素子６９に対し直流電流Ｉを流すと共に、ホール素子６９が発生するホール電圧Ｖ_H を増幅するためのものである。
【００２７】
ホール素子６９は、周知のように、磁界の強度を直接電気信号に変換できる固体素子であり、図５に示すように、対向する入力電極ｐ１，ｐ２間に電流Ｉが流れているとき、ホール素子６９の表面６９ａに垂直に磁束Ｂが印加されると、ローレンツ力によって電子は出力端子ｔ１の方向に曲げられ、この結果、出力端子ｔ１はｔ２に比べて負に帯電し、出力端子ｔ１，ｔ２間にホール電圧Ｖ_H が誘起されるものである。
【００２８】
本実施例のホール素子６９は、磁気発生体６４Ａが発生する磁束のうち半径方向磁束密度Ｂ_r に応じた電気信号を発生するよう、図１、図２および図４に示すように、ホール素子６９の表面６９ａを磁気発生体６４Ａの中心線ＣＬに対し平行に配置すると共に、弁体３の直線移動に従い直線移動する磁気発生体６４Ａの直線方向位置を検出できるよう、磁気発生体６４Ａの中心線ＣＬからずれた位置に配置させてある。また、ホール素子６９は、弁体３が中性点Ｏに位置しているとき、磁気発生体６４Ａの直線方向における中心Ｏ’に位置するよう配置させてある。
【００２９】
次に、上記のように構成された変位検出器６の動作を説明する。
【００３０】
磁気発生体６４Ａは、上述したように、円環状の永久磁石４１Ａと、永久磁石４１Ａの両端面に配される一対の円環状の磁性部材４２Ａと４３Ａとから構成され、各々の磁性部材４２Ａ、４３Ａは、内径が永久磁石４１Ａの内径よりも小さく形成されていると共に、永久磁石側部位の外径が永久磁石４１Ａの外径と略等しく形成され、かつ、非永久磁石側部位の外径が永久磁石側部位の外径よりも小さく形成されている。そして、磁性部材４２Ａ、４３Ａの外径は、永久磁石４１Ａ側から非永久磁石４１Ａ側に向かって徐々に減少している。このように磁気発生体６４Ａが構成されていることから、磁気発生体６４Ａが発生する磁束のうちホール素子６９が位置している内側に向かう成分を図６に示す実線矢印で概略的に表すことができる。
【００３１】
電磁弁１の作動時、変位検出器６は弁体３の直線方向位置を検出し、制御駆動回路７は変位検出器６による検出値の目標値からの偏差に応じてリニアアクチュエータ５を駆動し、弁体３の直線方向位置を目標値に一致させる。
【００３２】
ここで、変位検出器６においては、弁体３が中性点Ｏに位置するときには、ホール素子６９は、図６に符号６９Ａで示すように、磁気発生体６４Ａの直線方向における中心Ｏ’に位置する。そして、この位置にあるホール素子６９を横切る磁束の半径方向磁束密度Ｂ_r は、図７の（Ａ）に示すように、ホール素子６９に入る磁束密度Ｂ_riとホール素子６９から出る磁束密度Ｂ_roとが等しくなることから、零（Ｔ）となり、ホール電圧Ｖ_H は零（Ｖ）となる。
【００３３】
また、弁体３が中性点Ｏより図２の図面左側に位置するときには、ホール素子６９は、図６に符号６９Ｂで示すように、磁気発生体６４Ａに対し相対的に右側に位置する。そして、この位置にあるホール素子６９を横切る磁束の半径方向磁束密度Ｂ_r は、図７の（Ｂ）に示すように、ホール素子６９に入る磁束密度Ｂ_riのみとなり、ホール電圧Ｖ_H は例えば正の値となる。この磁束密度Ｂ_riはホール素子６９の中性点Ｏ’からの変位量Ｌに比例して増大し、ホール電圧Ｖ_H は弁体３の変位量Ｌに比例して正方向に増大する。
【００３４】
また、弁体３が中性点Ｏより図２の図面右側に位置するときには、ホール素子６９は、図６に符号６９Ｃで示すように、磁気発生体６４Ａに対し相対的に左側に位置する。そして、この位置にあるホール素子６９を横切る磁束の半径方向磁束密度Ｂ_r は、図７の（Ｂ）に示すように、ホール素子６９から出る磁束密度Ｂ_roのみとなり、ホール電圧Ｖ_H は例えば負の値となる。この磁束密度Ｂ_roはホール素子６９の中性点Ｏ’からの変位量Ｌに比例して増大し、ホール電圧Ｖ_H は弁体３の変位量Ｌに比例して負方向に増大する。
【００３５】
従って、弁体３の中性点Ｏからの変位量Ｌに対し、ホール素子６９を横切る磁束の半径方向磁束密度Ｂ_r は、図８に実線で示すように直線的に変化し、ホール電圧Ｖ_H も変位量Ｌに対し直線的に変化するため、ホール電圧Ｖ_H によって弁体３の直線方向位置を検出することができる。なお、半径方向磁束密度Ｂ_r は変位量Ｌが大きくなるに従って飽和する傾向を示すため、図８に示す半径方向磁束密度Ｂ_r のグラフにおいて直線部分のみが弁体３の位置検出のために有効なものとなる。
【００３６】
以上説明したように、本実施例の変位検出器６は、直線移動可能な可動体としての弁体３の直線方向位置を検出するための変位検出器６であり、本実施例の変位検出器６は、可動体としての弁体３側に配される磁気発生体６４Ａと固定側に配される磁気センサとしてのホール素子６９とを備え、磁気発生体６４Ａは、直線方向に対し直交して配されると共に、直線方向の両端部で一対の磁極を形成する円環状に形成され、磁気センサとしてのホール素子６９は、環状の磁気発生体６４Ａの内側であって磁気発生体６４Ａの中心線ＣＬからずれた位置に配されると共に、磁気発生体６４Ａが発生する磁束の半径方向磁束密度Ｂ_r に応じた電気信号を発生することを特徴とする。
【００３７】
従って、本実施例の変位検出器６によると、可動体としての弁体３側に配される磁気発生体６４Ａを、直線方向の両端部で一対の磁極を形成する円環状に形成したため、磁気発生体６４Ａの直線方向長さを小さくすることができる。このため、磁気発生体６４Ａを保持する保持部材６３の直線方向長さを小さく設定することでき、保持部材６３の軽量化により保持部材６３の慣性が小さくなり、従って、高速応答性が向上する。また、磁気発生体６４Ａの直線方向長さの短縮により変位検出器６の小型化が可能になる。なお、磁気発生体６４Ａを直線方向の両端部で一対の磁極を形成する円環状に形成したことに伴い、磁気センサとしてのホール素子６９を磁気発生体６４Ａの中心線ＣＬからずれた位置に配すると共に磁気センサとしてのホール素子６９により半径方向磁束密度Ｂ_r に応じた電気信号を発生させるようにしており、これにより可動体としての弁体３の直線方向位置を検出することが可能になる。
【００３８】
図９、図１０、図１１、図１２は、それぞれ磁気発生体の他の実施例を示している。
【００３９】
図９に示す磁気発生体６４Ｂは、上述した実施例の磁気発生体６４Ａが円環状の永久磁石４１Ａと一対の円環状の磁性部材４２Ａ、４３Ａとから構成されているのに対し、円環状の永久磁石４１Ｂのみから構成されている。
【００４０】
図１０に示す磁気発生体６４Ｃは、上述した磁気発生体６４Ａと同様、円環状の永久磁石４１Ｃと、永久磁石４１Ｃの両端面に配される一対の円環状の磁性部材４２Ｃと４３Ｃとから構成される。ただし、各々の磁性材料４２Ｃ、４３Ｃは、直線方向に対し直交する断面が永久磁石４１Ｃの同断面と略同一に形成されている。
【００４１】
図１１に示す磁気発生体６４Ｄは、上述した磁気発生体６４Ａと同様、円環状の永久磁石４１Ｄと、永久磁石４１Ｄの両端面に配される一対の円環状の磁性部材４２Ｄと４３Ｄとから構成され、各々の磁性部材４２Ｄ、４３Ｄの永久磁石側部位の外径は永久磁石４１Ｄの外径と略等しく形成され、かつ、非永久磁石側部位の外径は永久磁石側部位の外径よりも小さく形成され、磁性部材４２Ｄ、４３Ｄの外径は、永久磁石４１Ｄ側から非永久磁石側に向かって徐々に減少している。ただし、磁気発生体６４Ａの磁性材料４２Ａ、４３Ａと異なり、各々の磁性部材４２Ｄ、４３Ｄの内径は、永久磁石４１Ｄの内径と略等しく形成されている。
【００４２】
図１２に示す磁気発生体６４Ｅは、上述した磁気発生体６４Ａと同様、円環状の永久磁石４１Ｅと、永久磁石４１Ｅの両端面に配される一対の円環状の磁性部材４２Ｅと４３Ｅとから構成され、各々の磁性部材４２Ｅ、４３Ｅの外径は永久磁石４１Ｅの外径と略等しく形成されている。ただし、磁性部材４２Ｅ、４３Ｅの内径は、永久磁石４１Ｅの内径よりも小さく形成されている。
【００４３】
次に、上記各実施例の磁気発生体６４Ａ、６４Ｂ、６４Ｃ、６４Ｄ、６４Ｅが発生する磁束の相違について、図１３、図１４、図１５、図１６および図１７に基づいて説明する。ここで、図１３は、図９図示の磁気発生体６４Ｂによる磁束、図１４は、図１０図示の磁気発生体６４Ｃによる磁束、図１５は、図１１図示の磁気発生体６４Ｄによる磁束、図１６は、図１２図示の磁気発生体６４Ｅによる磁束、図１７は、図３図示の磁気発生体６４Ａによる磁束をそれぞれ表している。
【００４４】
図９図示の磁気発生体６４Ｂの場合、図１３に示すように、内側に向かう磁束は、永久磁石４１ＢのＮ極端面から垂直方向に出てから内側に向かって鋭く湾曲するような曲線を描く。この磁気発生体６４Ｂによると、磁気発生体を円環状の１個の永久磁石４１Ｂから構成したため、従来の磁気発生体と比べ永久磁石の使用個数が減少し、コスト低減を期待できる。なお、図６に破線で示した磁束は、当該磁気発生体６４Ｂを用いた場合に発生する磁束を表しており、また、図８に破線で示したグラフは、当該磁気発生体６４Ｂを用いた場合における、変位量Ｌに対する半径方向磁束密度Ｂ_r の変化を表している。図８から明らかなように、上記実施例の磁気発生体６４Ａの方が変位量Ｌに対する磁束密度Ｂ_r の勾配が大きく、従って、変位検出器としての直線性に優れていることが分かる。
【００４５】
図１０図示の磁気発生体６４Ｃの場合、図１４に示すように、内側に向かう磁束は、磁性材料４３Ｃを設けたことにより、磁性材料４３Ｃの内周面から垂直方向に出て湾曲するような曲線を描く。この磁気発生体６４Ｃによると、図９図示の磁気発生体６４Ｂと比べ、一方の磁性部材４３Ｃの内周面から出て他方の磁性部材４２Ｃの内周面に入る磁束の発生によって、磁気センサとしてのホール素子６９を横切る磁束の半径方向磁束密度Ｂ_r を増大させることができる。この半径方向磁束密度Ｂ_r の増大により、磁気センサとしてのホール素子６９による直線方向の検出範囲が拡大し、しかも、変位量Ｌに対する半径方向磁束密度Ｂ_r の変化割合が増大し、変位検出器の特性としての直線性が向上する。
【００４６】
図１１図示の磁気発生体６４Ｄの場合、各々の磁性部材４２Ｄ、４３Ｄの非永久磁石側部位の外径を永久磁石側部位の外径よりも小さく形成したため、このような磁性部材４２Ｄ、４３Ｄの外周面形状により、図１５に示すように、永久磁石４１Ｄから出る磁束のうち磁気センサとしてのホール素子６９が存在している内側に向かって出る成分が増大する。このため、図１０図示の磁気発生体６４Ｃと比べ、磁気センサとしてのホール素子６９による直線方向の検出範囲が拡大し、しかも、変位量Ｌに対する半径方向磁束密度Ｂ_r の変化割合が増大し直線性が向上する。
【００４７】
図１２図示の磁気発生体６４Ｅの場合、各々の磁性部材４２Ｅ、４３Ｅの内径を永久磁石４１Ｅの内径よりも小さく形成したため、図１６に示すように、永久磁石４１Ｅから出る磁束のうち磁気センサとしてのホール素子６９が存在している内側に向かって出る成分が増大する。このため、図１０図示の磁気発生体６４Ｃと比べ、磁気センサとしてのホール素子６９による直線方向の検出範囲が拡大し、しかも、変位量Ｌに対する半径方向磁束密度Ｂ_r の変化割合が増大し直線性が向上する。
【００４８】
図３図示の磁気発生体６４Ａの場合、磁性部材の内径を永久磁石の内径よりも小さく形成すると共に、非永久磁石側部位の外径を永久磁石側部位の外径よりも小さく形成したため、図１７に示すように、図１１図示の磁気発生体６４Ｄ、図１２図示の磁気発生体６４Ｅと比べ、永久磁石６４Ａから出る磁束のうち磁気センサとしてのホール素子６９が存在している内側に向かって出る成分がより一層増大する。このため、磁気センサとしてのホール素子６９による直線方向の検出範囲がより一層拡大し、しかも、変位量Ｌに対する半径方向磁束密度Ｂ_r の変化割合がより一層増大し直線性がより一層向上する。
【００４９】
なお、上記各実施例では磁気センサとしてホール素子６９を用いたが、本発明の磁気センサはホール素子に限定されるものではなく、他に、磁気抵抗素子、可飽和コイルなどであってもよい。また、磁気センサとしてのホール素子６９の設置箇所としては、磁気発生体６４Ａの中心線に近い位置（図４図示二点鎖線で示すホール素子６９Ｄの位置）を設定した場合には、図１８図示破線で示すグラフが得られ、磁気発生体６４Ａの中心線から遠方位置（図４図示実線で示すホール素子６９の位置）を設定した場合には、図１８図示実線で示すグラフが得られたことから、ホール素子６９の設置箇所は、磁気発生体６４Ａの中心線からなるべく遠く離れていることが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施例による変位検出器を用いた電磁弁の概略断面図
【図２】図１に示す電磁弁の具体的要部拡大断面図
【図３】磁気発生体の断面図
【図４】図２図示IV-IV 断面図
【図５】ホール素子の原理説明図
【図６】磁気発生体が発生する磁束とホール素子の相対的位置との関係を示す説明図
【図７】ホール素子を横切る磁束の説明図
【図８】変位量に対する半径方向磁束密度の変化を示すグラフ
【図９】他の実施例による磁気発生体の断面図
【図１０】さらに他の実施例による磁気発生体の断面図
【図１１】さらに他の実施例による磁気発生体の断面図
【図１２】さらに他の実施例による磁気発生体の断面図
【図１３】図９図示の磁気発生体が発生する磁束の説明図
【図１４】図１０図示の磁気発生体が発生する磁束の説明図
【図１５】図１１図示の磁気発生体が発生する磁束の説明図
【図１６】図１２図示の磁気発生体が発生する磁束の説明図
【図１７】図３図示の磁気発生体が発生する磁束の説明図
【図１８】ホール素子の設置箇所を説明するための半径方向磁束密度の特性図
【符号の説明】
３弁体（可動体）
６変位検出器
４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃ、４１Ｄ、４１Ｅ永久磁石
４２Ａ、４２Ｃ、４２Ｄ、４２Ｅ、４３Ａ、４３Ｃ、４３Ｄ、４３Ｅ磁性部材
６４Ａ、６４Ｂ、６４Ｃ、６４Ｄ、６４Ｅ磁気発生体
６９ホール素子（磁気センサ）

Claims

直線移動可能な可動体の直線方向位置を検出するための変位検出器であって、
該変位検出器は、前記可動体側に配される磁気発生体と固定側に配される磁気センサとを備え、
前記磁気発生体は、前記直線方向に対し直交して配されると共に、前記直線方向の両端部で一対の磁極を形成する円環状に形成され、
前記磁気センサは、前記環状の磁気発生体の内側であって前記磁気発生体の中心線からずれた位置に配されると共に、前記磁気発生体が発生する磁束の半径方向磁束密度に応じた電気信号を発生する
ことを特徴とする変位検出器。
前記磁気発生体は円環状の１個の永久磁石からなることを特徴とする請求項１に記載の変位検出器。
前記磁気発生体は、円環状の１個の永久磁石と、該永久磁石の両端面にそれぞれ接触して配される一対の円環状の磁性部材とからなることを特徴とする請求項１に記載の変位検出器。
前記各々の磁性部材は、前記直線方向に対し直交する断面が前記永久磁石の同断面と略同一に形成されているものであることを特徴とする請求項３に記載の変位検出器。
前記各々の磁性部材は、内径が前記永久磁石の内径と略等しく形成されていると共に、永久磁石側部位の外径が前記永久磁石の外径と略等しく形成され、かつ、非永久磁石側部位の外径が永久磁石側部位の外径よりも小さく形成されているものであることを特徴とする請求項３に記載の変位検出器。
前記各々の磁性部材は、内径が前記永久磁石の内径よりも小さく形成されていると共に、外径が前記永久磁石の外径と略等しく形成されているものであることを特徴とする請求項３に記載の変位検出器。
前記各々の磁性部材は、内径が前記永久磁石の内径よりも小さく形成されていると共に、永久磁石側部位の外径が前記永久磁石の外径と略等しく形成され、かつ、非永久磁石側部位の外径が永久磁石側部位の外径よりも小さく形成されているものであることを特徴とする請求項３に記載の変位検出器。
前記各々の磁性部材の外径は、永久磁石側から非永久磁石側に向かって徐々に減少していることを特徴とする請求項５又は７に記載の変位検出器。