JP4487427B2 - 非接触型位置センサ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気の変化により回転位置を検出する非接触型位置センサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種の非接触型位置センサとしては、特開平２−２４０５８５号公報に開示されたものが知られている。
【０００３】
以下、従来の非接触型位置センサについて、図面を参照しながら説明する。
【０００４】
図５は従来の非接触型位置センサの分解斜視図、図６は同側断面図である。
【０００５】
図５、図６において、１はＮ極とＳ極を有する磁石である。２は第１の磁性体で、磁石１を固着している。３は第２の磁性体で、一端部３ａを第１の磁性体２の一端部２ａと対向する位置に設けている。４は磁気検出素子で、第２の磁性体３の側面に設けられるとともに、磁石１と対向する位置に設けられている。５は樹脂製のケースで、磁石１、第１の磁性体２、第２の磁性体３および磁気検出素子４を内側に収納するとともに、コネクタ部６を設けており、そしてこのコネクタ部６には一体にコネクタ端子７を設け、さらにこのコネクタ端子７は一端をケース５の内側に配設するとともに、他端を外方へ向かって突出させている。また、ケース５におけるコネクタ端子７の一端は磁気検出素子４から引き出されたリード端子８と電気的に接続されている。９は樹脂製の蓋で、ケース５の開口部を閉塞している。
【０００６】
以上のように構成された従来の非接触型位置センサについて、次にその動作を説明する。
【０００７】
上記従来の非接触型位置センサは、第１の磁性体２の一端部２ａと第２の磁性体３の一端部３ａが対向するギャップ部および磁石１と磁気検出素子４が対向するギャップ部に、相手側回動軸からなる被検出部材１０ａに垂直方向に取り付けられ、かつ被検出部材１０ａと一体に回転する磁束線シャッター１０ｂが挿入され、そして、この磁束線シャッター１０ｂのラジアル方向への移動により磁気検出素子４に到達する磁石１の磁束密度が変化し、この磁束密度の変化を磁気検出素子４により出力信号として出力し、そしてこの出力信号をリード端子８およびコネクタ部６におけるコネクタ端子７を介して相手側コンピュータ等（図示せず）に出力し、被検出部材１０ａの回転角度を検出するものであった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の構成においては磁石１および磁気検出素子４との間に磁力線シャッター１０ｂが挿入され回転する構成となっているため、磁力線シャッター１０ｂの回転方向により磁力線シャッター１０ｂが磁石１の磁力線により電磁誘導され、その結果、図７（ａ）に示すように、磁力線シャッター１０ｂが正方向に回転する場合には磁力線シャッター１０ｂがＮ極の磁気を帯びるとともに、磁力線シャッター１０ｂが逆方向に回転する場合には図７（ｂ）に示すように、磁力線シャッター１０ｂがＳ極の磁気を帯びるから、磁力線シャッター１０ｂの回転方向により磁気検出素子４に加わる磁力線が変化することとなり、これにより、被検出部材１０ａの正方向への回転と逆方向への回転とでは出力が変化するため、非接触型位置センサの出力特性にヒステリシスが生じてしまうという課題を有していた。
【０００９】
本発明は上記従来の課題を解決するもので、相手側回動軸の正方向および逆方向の回転により出力信号にヒステリシスが生じることのない特性の向上した非接触型位置センサを提供することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は以下の構成を有するものである。
【００１１】
本発明の請求項１に記載の発明は、被検出部材を前記第１の磁性体および第２の磁性体における一端側と前記第１の磁性体および第２の磁性体における他端側との近傍を移動させるようにしたもので、第１の磁性体における第１の磁気検出部と第２の磁性体における第２の磁気検出部との間に位置して磁気検出素子を設けたため、第１の磁石におけるＮ極から第１の磁性体、第２の磁石におけるＳ極、第２の磁石におけるＮ極および第２の磁性体を介して第１の磁石におけるＳ極に戻る磁力線の流れが被検出部材に作用する磁力線の流れと独立することとなり、被検出部材に第１の磁石および第２の磁石により電磁誘導によって発生する磁化の影響を直接に磁気検出素子が検出することができないという作用を有するものである。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、第１の磁性体および第２の磁性体をく字形状とし、第１の磁性体および第２の磁性体における一端側が前記回動軸の回動中心に対して互いに同心円上に配設されるとともに、第１の磁性体および第２の磁性体における他端側が前記回動軸の回動中心に対して互いに同心円上に配設されたもので、この構成によれば、被検出部材の移動する方向が第１の磁性体および第２の磁性体における一端側および他端側に発生する磁力線の方向と垂直になるから、第１の磁性体と第２の磁性体との間を通過する磁力線の被検出部材の移動による変化量が大きくなり、回動軸の回動に伴い磁気検出素子から出力される出力信号の感度が向上するという作用を有するものである。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、被検出部材を回動軸に対して互いに対称な位置に一対設け、一方の被検出部材が第１の磁性体および第２の磁性体における一端側から離反すると同時に、他方の被検出部材が前記第１の磁性体および第２の磁性体における他端側に近接するようにしたもので、回動軸の回転に伴い出力が変化しない不変の区間がなくなるため、磁気検出素子からの出力の直線性が向上するという作用を有するものである。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、被検出部材を扇形状としたもので、第１の磁性体の一端側の上面および第２の磁性体の一端側の上面の全面にわたって被検出部材を位置させることができるため、被検出部材に第１の磁性体および第２の磁性体から多くの磁力線を通過させることとなり、磁気検出素子から出力される出力信号の感度が向上するという作用を有するものである。
【００１５】
請求項５に記載の発明は、第１の磁性体における第１の磁気検出部に内側面側へ向かって突出する第１の凸部を設けるとともに、第２の磁性体における第２の磁気検出部に外側面側へ向かって突出する第２の凸部を設けたもので、この構成によれば、第１の磁性体における第１の磁気検出部に内側面側に向って突出する第１の凸部を設けるとともに、第２の磁性体における第２の磁気検出部に外側面側へ向かって突出する第２の凸部を設けたため、第１の凸部および第２の凸部に第１の磁石および第２の磁石により発生する磁力線が集中することとなり、磁気検出素子から出力される出力の感度が向上するという作用を有するものである。
【００１６】
請求項６に記載の発明は、第１の磁性体における第１の凸部および第２の磁性体における第２の凸部の内側に凹部を設けたもので、この構成によれば、この凹部に第１の磁石および第２の磁石により発生する磁力線が通過しないため、第１の磁気検出部および第２の磁気検出部に磁力線が集中することとなり、磁気検出素子を通過する磁力線がさらに増加するから、磁気検出素子から出力される出力信号の感度がさらに向上するという作用を有するものである。
【００１７】
請求項７に記載の発明は、第１の磁性体における第１の磁気検出部の内側面と第２の磁性体における第２の磁気検出部の外側面とにより磁気検出素子を挟持したもので、この構成によれば、磁気検出素子と第１の磁気検出部および磁気検出素子と第２の磁気検出部とのクリアランスがなくなるため、磁気検出素子から出力される出力信号の感度が向上するという作用を有するものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態における非接触型位置センサについて、図面を参照しながら説明する。
【００１９】
図１は本発明の一実施の形態における非接触型位置センサに被検出部材が配設された状態を示す斜視図、図２は同非接触型位置センサに被検出部材が配設された状態を示す分解斜視図である。
【００２０】
図１、図２において、１１はく字形状の第１の磁性体で、この第１の磁性体１１は中間部１２の内側面に第１の磁気検出部１３を設けるとともに、この第１の磁気検出部１３に内側面へ向って突出する第１の凸部１４を設け、さらにこの第１の凸部１４の内側に凹部１５を設けている。また、この第１の磁性体１１の一端側１１ａの内側面に、例えばＳｍＣｏを主成分とする第１の磁石１６におけるＮ極１７を固着するとともに、第１の磁性体１１における他端側１１ｂに例えばＳｍＣｏを主成分とする第２の磁石１８のＳ極１９を固着している。２０はく字形状の第２の磁性体で、一端側２０ａの外側面に第１の磁石１６におけるＳ極２１を固着するとともに、他端側２０ｂの外側面に第２の磁石１８におけるＮ極２２を固着し、かつ、中間部２３の外側面に第１の磁性体１１における第１の磁気検出部１３と対向するように第２の磁気検出部２４を設けている。そして、第１の磁性体１１における一端側１１ａの長さは第２の磁性体２０における一端側２０ａの寸法より大とするように構成されている。また、第２の磁性体２０における第２の磁気検出部２４には外側面へ向かって突出する第２の凸部２５を設け、さらにこの第２の凸部２５の内側に凹部２６を設けている。２７は例えばホールＩＣからなる磁気検出素子で、第１の磁性体１１における第１の磁気検出部１３と第２の磁性体２０における第２の磁気検出部２４とにより挟持されているものである。
【００２１】
この構成によれば、磁気検出素子２７と第１の磁気検出部１３および磁気検出素子２７と第２の磁気検出部２４とのクリアランスがなくなるため、磁気検出素子２７から出力される出力信号の感度が向上するという作用を有するものである。
【００２２】
そして、第１の磁性体１１における第１の磁気検出部１３に内側面へ向かって突出する第１の凸部１４を設けるとともに、第２の磁性体２０における第２の磁気検出部２４に外側面へ向かって突出する第２の凸部２５を設けたため、第１の凸部１４および第２の凸部２５に第１の磁石１６および第２の磁石１８により発生する磁力線が集中することとなり、その結果、磁気検出素子２７から出力される出力の感度が向上するから、非接触型位置センサの出力特性が向上するという作用を有するものである。
【００２３】
また、磁気検出素子２７には電源端子２８、出力端子２９およびＧＮＤ端子３０が設けられており、この磁気検出素子２７における電源端子２８は電源（図示せず）に電気的に接続されるとともに、ＧＮＤ端子３０はＧＮＤ（図示せず）に電気的に接続され、さらに出力端子２９は、相手側コンピュータ等（図示せず）に電気的に接続されている。３１は金属製の回動軸で、第２の磁性体２０の内側面側に位置して上方から下方にわたって設けられている。３２は扇形状の金属製の第１の被検出部材で、回動軸３１に固着されるとともに、回動軸３１に対して第１の被検出部材３２と対称な位置に第２の被検出部材３３を設けており、第１の被検出部材３２および第２の被検出部材３３を回動軸３１の回動に伴って回動させている。
【００２４】
そして、第１の被検出部材３２および第２の被検出部材３３を扇形状としたため、第１の磁性体１１の一端側１１ａの上面および第２の磁性体２０の一端側２０ａの上面の全面にわたって第１の被検出部材３２を位置させることができるため、第１の被検出部材３２に第１の磁性体１１および第２の磁性体２０から多くの磁力線を通過させることとなり、その結果、磁気検出素子２７からの出力の感度が向上するという作用を有するものである。
【００２５】
さらに、第１の被検出部材３２および第２の被検出部材３３を回動軸３１に対して互いに対称な位置に一対設け、第１の被検出部材３２が第１の磁性体１１における一端側１１ａおよび第２の磁性体２０における一端側２０ａから離反すると同時に、第２の被検出部材３３が前記第１の磁性体１１における他端側１１ｂおよび第２の磁性体２０における他端側２０ｂに近接する構成としたものである。
【００２６】
この構成によれば、回動軸３１の回転に伴い出力の変化しない不変の区間がなくなるため、磁気検出素子２７からの出力信号の直線性が向上するという作用を有するものである。
【００２７】
そしてまた、前記第１の磁性体１１における一端側１１ａおよび第２の磁性体２０における一端側２０ａが回動軸３１の回動中心に対して互いに同心円上に位置するとともに、第１の磁性体１１における他端側１１ｂおよび第２の磁性体２０における他端側２０ｂが前記回動軸３１の回動中心に対して互いに同心円上に位置するように、回動軸３１を第２の磁性体２０の内側面側に設けている。
【００２８】
この構成によれば、第１の被検出部材３２および第２の被検出部材３３の移動する方向が第１の磁性体１１の一端側１１ａ、第１の磁性体１１の他端側１１ｂ、第２の磁性体２０の一端側２０ａおよび第２の磁性体２０の他端側２０ｂに発生する磁力線の方向と垂直になるから、第１の被検出部材３２および第２の被検出部材３３の移動による第１の磁性体１１と第２の磁性体２０との間を通過する磁力線の変化量が大きくなり、その結果、回動軸３０の回動に伴い発生する磁気検出素子から出力される出力信号の感度が向上するという作用を有するものである。
【００２９】
以上のように構成された本発明の一実施の形態における非接触型位置センサについて、次にその組立方法を説明する。
【００３０】
まず、予めく字形状に形成された第１の磁性体１１の中間部に第１の凸部１４および凹部１５を形成する。
【００３１】
次に、第１の磁性体１１における一端側１１ａの内側面および他端側１１ｂの内側面に接着剤を塗布し、一端側１１ａの内側面に第１の磁石１６のＮ極１７を固着した後、他端側１１ｂの内側面に第２の磁石１８におけるＳ極１９を固着する。
【００３２】
次に、予めく字形状に形成された第２の磁性体２０の中間部２３に第２の凸部２５および凹部２６を形成する。
【００３３】
このとき、第２の磁性体２０における第２の凸部２５を設け、第２の凸部２５の内側に凹部２６を形成したため、この凹部２６に第１の磁石１６および第２の磁石１８により発生する磁力線が通過し難くなり、その結果、第２の磁気検出部２４に磁力線が集中するから、磁気検出素子２７を通過する磁力線が増加することとなり、これにより、磁気検出素子２７における出力端子２９から出力される出力の感度が向上するため、非接触位置センサの出力特性が向上するという作用を有するものである。
【００３４】
次に、第１の磁石１６におけるＳ極１９に第２の磁性体２０における一端側２０ａを接着剤により固着するとともに、他端側２０ｂを第２の磁石１８におけるＮ極２２に接着剤により固着する。
【００３５】
次に、予め電源端子２８、出力端子２９およびＧＮＤ端子３０が一体に形成された磁気検出素子２７を第１の磁性体１１における第１の磁気検出部１３と第２の磁性体２０における第２の磁気検出部２４とにより挟持する。
【００３６】
最後に、回動軸３１に第１の被検出部材３２および第２の被検出部材３３を固着した後、回動軸３１を第２の磁性体２０の内側に位置して設けるとともに、被検出部材３２を第１の磁性体１１における一端側１１ａおよび第２の磁性体２０における一端側２０ａの上方の位置に配設する。
【００３７】
以上のように構成され、かつ組み立てられた本発明の一実施の形態における非接触型位置センサについて、次にその動作を図面を参照しながら説明する。
【００３８】
磁気検出素子２７における電源端子２８に電源（図示せず）を接続するとともに、ＧＮＤ端子３０をＧＮＤ（図示せず）に接地し、磁気抵抗素子２７に５Ｖを印加する。そして、第１の被検出部材３２および第２の被検出部材３３を固着した回動軸３１を回動させる。被検出部材３１が位置−４５ｄｅｇの場合には図３（ａ）に示すように、第１の被検出部材３２が第１の磁性体１１における一端側１１ａおよび第２の磁性体２０における一端側２０ａの上方に位置するとともに、第１の磁性体１１における他端側１１ｂおよび第２の磁性体２０における他端側２０ｂの上方には第２の被検出部材３３が位置しないため、第２の被検出部材による磁気的な影響がほとんど無いことになり、第１の磁石１６におけるＮ極１７から生じる磁力線が第１の磁性体１１における一端側１１ａから第１の被検出部材３２、第２の磁性体２０における一端側２０ａを介して第１の磁石１６におけるＳ極２１に戻ることとなる。また、第２の磁石１８におけるＮ極２２から生じる磁力線は、第２の磁性体２０における他端側２０ｂを介して第２の磁気検出部２４から磁気検出素子２７を通過して、第１の磁性体１１における第１の磁気検出部１３に到達し、さらに第１の磁性体１１における他端側１１ｂから第２の磁石１８におけるＳ極１９に戻るものである。そして、磁気抵抗素子２７における出力端子２９の出力電圧は図４に示すように、約０．７Ｖになるものである。そしてまた、被検出部材３１が位置０ｄｅｇの場合には、図３（ｂ）に示すように、第１の被検出部材３２と第１の磁性体１１における一端側１１ａおよび第２の磁性体２０における一端側２０ａとの距離が、第２の被検出部材３３と第１の磁性体１１における他端側１１ｂおよび第２の磁性体２０における他端側２０ｂとの距離に略同一となり、第１の磁石１６におけるＮ極１７から発生する磁力線が第１の磁性体１１における一端側１１ａから他端側１１ｂに伝わり、さらに第２の磁石１８におけるＳ極１９、Ｎ極２２を介して第２の磁性体２０における他端側２０ｂから一端側２０ａに向かい、第１の磁石１６におけるＳ極２１に戻るようにループすることとなり、その結果、磁気検出素子２７には磁力線が通過しない状態となっている。そして、磁気検出素子２７における出力端子２９からの出力電圧は図４に示すように、約２．５Ｖになるものである。さらに、被検出部材３１が位置４５ｄｅｇの場合には、図３（ｃ）に示すように、第２の被検出部材３３が第１の磁性体１１における他端側１１ｂおよび第２の磁性体２０における他端側２０ｂの上方に位置するとともに、第１の磁性体１１における一端側１１ａおよび第２の磁性体２０における一端側２０ａの上方には第１の被検出部材３２が位置しないため、第１の被検出部材３２による磁気的影響がほとんど無いことになり、第２の磁石１８におけるＮ極２２から生じる磁力線が第２の磁性体２０における他端側２０ｂから第２の被検出部材３３、第１の磁性体１１における他端側１１ｂを介して第２の磁石１８におけるＳ極１９に戻ることとなる。また、第１の磁石１６におけるＮ極１７から生じる磁力線は第１の磁性体１１の一端側１１ａから第１の磁気検出部１３を介して磁気検出素子２７を外側面側から内側面側に向かって通過し、第２の磁性体２０における第２の磁気検出部２４、第２の磁性体２０における一端側２０ａを介して第１の磁石１６におけるＳ極２１に戻るものである。そして、磁気検出素子２７における出力端子２９からの出力電圧は約４．３Ｖになるものである。すなわち、第１の被検出部材３２が第１の磁性体１１における一端側１１ａおよび第２の磁性体２０における一端側２０ａの上方に位置する状態においては磁気検出素子２７に対し内側面側から外側面側に向かって磁力線が通過するのに対して、第２の被検出部材３３が第１の磁性体１１における他端側１１ｂおよび第２の磁性体２０における他端側２０ｂの上方に位置する状態においては、磁気検出素子２７に対し外側面側から内側面側に向かって磁力線が通過するようになっている。従って、回動軸３１の回動運動に伴い、図４に示すように、磁気検出素子２７における出力端子２９から位置に応じた出力信号が出力され、この出力信号を相手側コンピューター等（図示せず）に入力して、回動軸３１の回動角度を検出するものである。
【００３９】
ここで、第１の被検出部材３２が第１の磁石１６および第２の被検出部材３３が第２の磁石１８の近傍を通過することにより、第１の被検出部材３２および第２の被検出部材３３に電磁誘導による磁力が発生する場合を考えると、本発明の一実施の形態における非接触型位置センサにおいては、第１の磁性体１１における第１の磁気検出部１３と第２の磁性体２０における第２の磁気検出部２４との間に位置して磁気検出素子２７を設けたため、第１の磁石１６におけるＮ極１７から第１の磁性体１１、第２の磁石１８におけるＳ極１９、第２の磁石１８におけるＮ極２２および第２の磁性体２０を介して第１の磁石１６におけるＳ極２１に戻る磁力線の流れが第１の被検出部材３２および第２の被検出部材３３に流れる磁力線と独立していることとなり、その結果、第１の被検出部材３２および第２の被検出部材３３に電磁誘導により発生する磁化の影響を直接に磁気検出素子２７が検出することが無いから、回動軸３１の正方向および逆方向の回動により磁気抵抗素子２７の出力信号にヒステリシスが生じるということのない特性の向上した非接触型位置センサを提供できるという効果を有するものである。
【００４０】
また、本発明の一実施の形態における非接触型位置センサは、第１の磁性体１１および第２の磁性体２０をく字形状とし、第１の磁性体１１における一端側１１ａおよび第２の磁性体２０における一端側２０ａが回動軸３１の回動中心に対して互いに同心円上に配設されるとともに、第１の磁性体１１における他端側１１ｂおよび第２の磁性体２０における他端側２０ｂが回動軸３１の回動中心に対して互いに同心円上に配設したものである。
【００４１】
この構成によれば、第１の被検出部材３２の移動する方向が第１の磁性体１１における一端側１１ａおよび第２の磁性体２０における一端側２０ａに発生する磁力線の方向と垂直になるとともに、第２の被検出部材３３の移動する方向が第１の磁性体１１における他端側１１ｂおよび第２の磁性体２０における他端側２０ｂに発生する磁力線の方向と垂直になるから、第１の被検出部材３２および第２の被検出部材３３の移動による第１の磁性体１１と第２の磁性体２０との間を通過する磁力線の変化量が大きくなり、その結果、回動軸３１の回動に伴い磁気検出素子２７から出力される出力信号の感度が向上するという作用を有するものである。
【００４２】
なお、本発明の一実施の形態における非接触型位置センサにおいては、第１の磁性体１１における第１の磁気検出部１３に内側面側へ向かって突出する第１の凸部１４を設けるとともに、第２の磁性体２０における第２の磁気検出部２４に外側面側へ向かって突出する第２の凸部２５を設ける構成としたが、第１の磁気検出部１３および第２の磁気検出部２４を平面形状としても同様の効果を有するものである。
【００４３】
また、本発明の一実施の形態における非接触型位置センサにおいては、第１の磁性体１１における第１の磁石１６を固着する一端側１１ａと第２の磁石１８を固着する他端側１１ｂとの間を中間部１２とし、中間部１２の略中央に第１の磁気検出部１３を設ける構成としたが、中間部１２における一端側あるいは他端側に偏った位置に第１の磁気検出部１３を設けても同様の効果を有するものである。
【００４４】
【発明の効果】
以上のように本発明の非接触型位置センサは、中間部の内側面に第１の磁気検出部を設けた第１の磁性体と、この第１の磁性体における一端側の内側面にＮ極を固着した第１の磁石と、前記第１の磁性体における他端側の内側面にＳ極を固着した第２の磁石と、一端側の外側面に前記第１の磁石におけるＳ極を固着するとともに他端側の外側面に前記第２の磁石におけるＮ極を固着し、かつ中間部の外側面に前記第１の磁性体における第１の磁気検出部と対向するように第２の磁気検出部を設けた第２の磁性体と、前記第１の磁性体における第１の磁気検出部と第２の磁性体における第２の磁気検出部との間に位置して設けられた磁気検出素子と、前記第２の磁性体における内側面側に位置して上方から下方にわたって設けた回動軸と、この回動軸に固着されるとともに回動軸の回動に伴って回動する被検出部材とを備え、前記被検出部材を前記第１の磁性体および第２の磁性体における一端側と前記第１の磁性体および第２の磁性体における他端側との近傍を移動させるようにしたもので、この構成によれば、第１の磁性体における第１の磁気検出部と第２の磁性体における第２の磁気検出部との間に位置して磁気検出素子を設けたため、第１の磁石におけるＮ極から第１の磁性体、第２の磁石におけるＳ極、第２の磁石におけるＮ極および第２の磁性体を介して第１の磁石におけるＳ極に戻る磁力線の流れが被検出部材に作用する磁力線の流れと独立することとなり、その結果、被検出部材に第１の磁石および第２の磁石により電磁誘導によって発生する磁化の影響を直接に磁気検出素子が検出することがないから、回動軸の正方向および逆方向の回転により出力にヒステリシスが生じるということのない特性の向上した非接触型位置センサを提供することができるという効果を有するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態における非接触型位置センサに要部である被検出部材を配設した状態を示す斜視図
【図２】同非接触型位置センサに要部である被検出部材を配設した状態を示す分解斜視図
【図３】（ａ）（ｂ）（ｃ）同動作状態を示す図
【図４】同要部である検出部材の移動位置と出力電圧の関係を示す特性図
【図５】従来の非接触型位置センサの分解斜視図
【図６】同側断面図
【図７】同要部である磁気検出素子に対向する位置に相手側回動軸のシャッターが挿入されて動作する状態を示す模式図
【符号の説明】
１１ 第１の磁性体
１１ａ，２０ａ 一端側
１１ｂ，２０ｂ 他端側
１２，２３ 中間部
１３ 第１の磁気検出部
１４ 第１の凸部
１５，２６ 凹部
１６ 第１の磁石
１７，２２ Ｎ極
１８ 第２の磁石
１９，２１ Ｓ極
２０ 第２の磁性体
２４ 第２の磁気検出部
２５ 第２の凸部
２７ 磁気検出素子
３１ 回動軸
３２，３３ 被検出部材
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気の変化により回転位置を検出する非接触型位置センサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種の非接触型位置センサとしては、特開平２−２４０５８５号公報に開示されたものが知られている。
【０００３】
以下、従来の非接触型位置センサについて、図面を参照しながら説明する。
【０００４】
図５は従来の非接触型位置センサの分解斜視図、図６は同側断面図である。
【０００５】
図５、図６において、１はＮ極とＳ極を有する磁石である。２は第１の磁性体で、磁石１を固着している。３は第２の磁性体で、一端部３ａを第１の磁性体２の一端部２ａと対向する位置に設けている。４は磁気検出素子で、第２の磁性体３の側面に設けられるとともに、磁石１と対向する位置に設けられている。５は樹脂製のケースで、磁石１、第１の磁性体２、第２の磁性体３および磁気検出素子４を内側に収納するとともに、コネクタ部６を設けており、そしてこのコネクタ部６には一体にコネクタ端子７を設け、さらにこのコネクタ端子７は一端をケース５の内側に配設するとともに、他端を外方へ向かって突出させている。また、ケース５におけるコネクタ端子７の一端は磁気検出素子４から引き出されたリード端子８と電気的に接続されている。９は樹脂製の蓋で、ケース５の開口部を閉塞している。
【０００６】
以上のように構成された従来の非接触型位置センサについて、次にその動作を説明する。
【０００７】
上記従来の非接触型位置センサは、第１の磁性体２の一端部２ａと第２の磁性体３の一端部３ａが対向するギャップ部および磁石１と磁気検出素子４が対向するギャップ部に、相手側回動軸からなる被検出部材１０ａに垂直方向に取り付けられ、かつ被検出部材１０ａと一体に回転する磁束線シャッター１０ｂが挿入され、そして、この磁束線シャッター１０ｂのラジアル方向への移動により磁気検出素子４に到達する磁石１の磁束密度が変化し、この磁束密度の変化を磁気検出素子４により出力信号として出力し、そしてこの出力信号をリード端子８およびコネクタ部６におけるコネクタ端子７を介して相手側コンピュータ等（図示せず）に出力し、被検出部材１０ａの回転角度を検出するものであった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の構成においては磁石１および磁気検出素子４との間に磁力線シャッター１０ｂが挿入され回転する構成となっているため、磁力線シャッター１０ｂの回転方向により磁力線シャッター１０ｂが磁石１の磁力線により電磁誘導され、その結果、図７（ａ）に示すように、磁力線シャッター１０ｂが正方向に回転する場合には磁力線シャッター１０ｂがＮ極の磁気を帯びるとともに、磁力線シャッター１０ｂが逆方向に回転する場合には図７（ｂ）に示すように、磁力線シャッター１０ｂがＳ極の磁気を帯びるから、磁力線シャッター１０ｂの回転方向により磁気検出素子４に加わる磁力線が変化することとなり、これにより、被検出部材１０ａの正方向への回転と逆方向への回転とでは出力が変化するため、非接触型位置センサの出力特性にヒステリシスが生じてしまうという課題を有していた。
【０００９】
本発明は上記従来の課題を解決するもので、相手側回動軸の正方向および逆方向の回転により出力信号にヒステリシスが生じることのない特性の向上した非接触型位置センサを提供することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は以下の構成を有するものである。
【００１１】
本発明の請求項１に記載の発明は、被検出部材を前記第１の磁性体および第２の磁性体における一端側と前記第１の磁性体および第２の磁性体における他端側との近傍を移動させるようにしたもので、第１の磁性体における第１の磁気検出部と第２の磁性体における第２の磁気検出部との間に位置して磁気検出素子を設けたため、第１の磁石におけるＮ極から第１の磁性体、第２の磁石におけるＳ極、第２の磁石におけるＮ極および第２の磁性体を介して第１の磁石におけるＳ極に戻る磁力線の流れが被検出部材に作用する磁力線の流れと独立することとなり、被検出部材に第１の磁石および第２の磁石により電磁誘導によって発生する磁化の影響を直接に磁気検出素子が検出することができないという作用を有するものである。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、第１の磁性体および第２の磁性体をく字形状とし、第１の磁性体および第２の磁性体における一端側が前記回動軸の回動中心に対して互いに同心円上に配設されるとともに、第１の磁性体および第２の磁性体における他端側が前記回動軸の回動中心に対して互いに同心円上に配設されたもので、この構成によれば、被検出部材の移動する方向が第１の磁性体および第２の磁性体における一端側および他端側に発生する磁力線の方向と垂直になるから、第１の磁性体と第２の磁性体との間を通過する磁力線の被検出部材の移動による変化量が大きくなり、回動軸の回動に伴い磁気検出素子から出力される出力信号の感度が向上するという作用を有するものである。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、被検出部材を回動軸に対して互いに対称な位置に一対設け、一方の被検出部材が第１の磁性体および第２の磁性体における一端側から離反すると同時に、他方の被検出部材が前記第１の磁性体および第２の磁性体における他端側に近接するようにしたもので、回動軸の回転に伴い出力が変化しない不変の区間がなくなるため、磁気検出素子からの出力の直線性が向上するという作用を有するものである。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、被検出部材を扇形状としたもので、第１の磁性体の一端側の上面および第２の磁性体の一端側の上面の全面にわたって被検出部材を位置させることができるため、被検出部材に第１の磁性体および第２の磁性体から多くの磁力線を通過させることとなり、磁気検出素子から出力される出力信号の感度が向上するという作用を有するものである。
【００１５】
請求項５に記載の発明は、第１の磁性体における第１の磁気検出部に内側面側へ向かって突出する第１の凸部を設けるとともに、第２の磁性体における第２の磁気検出部に外側面側へ向かって突出する第２の凸部を設けたもので、この構成によれば、第１の磁性体における第１の磁気検出部に内側面側に向って突出する第１の凸部を設けるとともに、第２の磁性体における第２の磁気検出部に外側面側へ向かって突出する第２の凸部を設けたため、第１の凸部および第２の凸部に第１の磁石および第２の磁石により発生する磁力線が集中することとなり、磁気検出素子から出力される出力の感度が向上するという作用を有するものである。
【００１６】
請求項６に記載の発明は、第１の磁性体における第１の凸部および第２の磁性体における第２の凸部の内側に凹部を設けたもので、この構成によれば、この凹部に第１の磁石および第２の磁石により発生する磁力線が通過しないため、第１の磁気検出部および第２の磁気検出部に磁力線が集中することとなり、磁気検出素子を通過する磁力線がさらに増加するから、磁気検出素子から出力される出力信号の感度がさらに向上するという作用を有するものである。
【００１７】
請求項７に記載の発明は、第１の磁性体における第１の磁気検出部の内側面と第２の磁性体における第２の磁気検出部の外側面とにより磁気検出素子を挟持したもので、この構成によれば、磁気検出素子と第１の磁気検出部および磁気検出素子と第２の磁気検出部とのクリアランスがなくなるため、磁気検出素子から出力される出力信号の感度が向上するという作用を有するものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態における非接触型位置センサについて、図面を参照しながら説明する。
【００１９】
図１は本発明の一実施の形態における非接触型位置センサに被検出部材が配設された状態を示す斜視図、図２は同非接触型位置センサに被検出部材が配設された状態を示す分解斜視図である。
【００２０】
図１、図２において、１１はく字形状の第１の磁性体で、この第１の磁性体１１は中間部１２の内側面に第１の磁気検出部１３を設けるとともに、この第１の磁気検出部１３に内側面へ向って突出する第１の凸部１４を設け、さらにこの第１の凸部１４の内側に凹部１５を設けている。また、この第１の磁性体１１の一端側１１ａの内側面に、例えばＳｍＣｏを主成分とする第１の磁石１６におけるＮ極１７を固着するとともに、第１の磁性体１１における他端側１１ｂに例えばＳｍＣｏを主成分とする第２の磁石１８のＳ極１９を固着している。２０はく字形状の第２の磁性体で、一端側２０ａの外側面に第１の磁石１６におけるＳ極２１を固着するとともに、他端側２０ｂの外側面に第２の磁石１８におけるＮ極２２を固着し、かつ、中間部２３の外側面に第１の磁性体１１における第１の磁気検出部１３と対向するように第２の磁気検出部２４を設けている。そして、第１の磁性体１１における一端側１１ａの長さは第２の磁性体２０における一端側２０ａの寸法より大とするように構成されている。また、第２の磁性体２０における第２の磁気検出部２４には外側面へ向かって突出する第２の凸部２５を設け、さらにこの第２の凸部２５の内側に凹部２６を設けている。２７は例えばホールＩＣからなる磁気検出素子で、第１の磁性体１１における第１の磁気検出部１３と第２の磁性体２０における第２の磁気検出部２４とにより挟持されているものである。
【００２１】
この構成によれば、磁気検出素子２７と第１の磁気検出部１３および磁気検出素子２７と第２の磁気検出部２４とのクリアランスがなくなるため、磁気検出素子２７から出力される出力信号の感度が向上するという作用を有するものである。
【００２２】
そして、第１の磁性体１１における第１の磁気検出部１３に内側面へ向かって突出する第１の凸部１４を設けるとともに、第２の磁性体２０における第２の磁気検出部２４に外側面へ向かって突出する第２の凸部２５を設けたため、第１の凸部１４および第２の凸部２５に第１の磁石１６および第２の磁石１８により発生する磁力線が集中することとなり、その結果、磁気検出素子２７から出力される出力の感度が向上するから、非接触型位置センサの出力特性が向上するという作用を有するものである。
【００２３】
また、磁気検出素子２７には電源端子２８、出力端子２９およびＧＮＤ端子３０が設けられており、この磁気検出素子２７における電源端子２８は電源（図示せず）に電気的に接続されるとともに、ＧＮＤ端子３０はＧＮＤ（図示せず）に電気的に接続され、さらに出力端子２９は、相手側コンピュータ等（図示せず）に電気的に接続されている。３１は金属製の回動軸で、第２の磁性体２０の内側面側に位置して上方から下方にわたって設けられている。３２は扇形状の金属製の第１の被検出部材で、回動軸３１に固着されるとともに、回動軸３１に対して第１の被検出部材３２と対称な位置に第２の被検出部材３３を設けており、第１の被検出部材３２および第２の被検出部材３３を回動軸３１の回動に伴って回動させている。
【００２４】
そして、第１の被検出部材３２および第２の被検出部材３３を扇形状としたため、第１の磁性体１１の一端側１１ａの上面および第２の磁性体２０の一端側２０ａの上面の全面にわたって第１の被検出部材３２を位置させることができるため、第１の被検出部材３２に第１の磁性体１１および第２の磁性体２０から多くの磁力線を通過させることとなり、その結果、磁気検出素子２７からの出力の感度が向上するという作用を有するものである。
【００２５】
さらに、第１の被検出部材３２および第２の被検出部材３３を回動軸３１に対して互いに対称な位置に一対設け、第１の被検出部材３２が第１の磁性体１１における一端側１１ａおよび第２の磁性体２０における一端側２０ａから離反すると同時に、第２の被検出部材３３が前記第１の磁性体１１における他端側１１ｂおよび第２の磁性体２０における他端側２０ｂに近接する構成としたものである。
【００２６】
この構成によれば、回動軸３１の回転に伴い出力の変化しない不変の区間がなくなるため、磁気検出素子２７からの出力信号の直線性が向上するという作用を有するものである。
【００２７】
そしてまた、前記第１の磁性体１１における一端側１１ａおよび第２の磁性体２０における一端側２０ａが回動軸３１の回動中心に対して互いに同心円上に位置するとともに、第１の磁性体１１における他端側１１ｂおよび第２の磁性体２０における他端側２０ｂが前記回動軸３１の回動中心に対して互いに同心円上に位置するように、回動軸３１を第２の磁性体２０の内側面側に設けている。
【００２８】
この構成によれば、第１の被検出部材３２および第２の被検出部材３３の移動する方向が第１の磁性体１１の一端側１１ａ、第１の磁性体１１の他端側１１ｂ、第２の磁性体２０の一端側２０ａおよび第２の磁性体２０の他端側２０ｂに発生する磁力線の方向と垂直になるから、第１の被検出部材３２および第２の被検出部材３３の移動による第１の磁性体１１と第２の磁性体２０との間を通過する磁力線の変化量が大きくなり、その結果、回動軸３０の回動に伴い発生する磁気検出素子から出力される出力信号の感度が向上するという作用を有するものである。
【００２９】
以上のように構成された本発明の一実施の形態における非接触型位置センサについて、次にその組立方法を説明する。
【００３０】
まず、予めく字形状に形成された第１の磁性体１１の中間部に第１の凸部１４および凹部１５を形成する。
【００３１】
次に、第１の磁性体１１における一端側１１ａの内側面および他端側１１ｂの内側面に接着剤を塗布し、一端側１１ａの内側面に第１の磁石１６のＮ極１７を固着した後、他端側１１ｂの内側面に第２の磁石１８におけるＳ極１９を固着する。
【００３２】
次に、予めく字形状に形成された第２の磁性体２０の中間部２３に第２の凸部２５および凹部２６を形成する。
【００３３】
このとき、第２の磁性体２０における第２の凸部２５を設け、第２の凸部２５の内側に凹部２６を形成したため、この凹部２６に第１の磁石１６および第２の磁石１８により発生する磁力線が通過し難くなり、その結果、第２の磁気検出部２４に磁力線が集中するから、磁気検出素子２７を通過する磁力線が増加することとなり、これにより、磁気検出素子２７における出力端子２９から出力される出力の感度が向上するため、非接触位置センサの出力特性が向上するという作用を有するものである。
【００３４】
次に、第１の磁石１６におけるＳ極１９に第２の磁性体２０における一端側２０ａを接着剤により固着するとともに、他端側２０ｂを第２の磁石１８におけるＮ極２２に接着剤により固着する。
【００３５】
次に、予め電源端子２８、出力端子２９およびＧＮＤ端子３０が一体に形成された磁気検出素子２７を第１の磁性体１１における第１の磁気検出部１３と第２の磁性体２０における第２の磁気検出部２４とにより挟持する。
【００３６】
最後に、回動軸３１に第１の被検出部材３２および第２の被検出部材３３を固着した後、回動軸３１を第２の磁性体２０の内側に位置して設けるとともに、被検出部材３２を第１の磁性体１１における一端側１１ａおよび第２の磁性体２０における一端側２０ａの上方の位置に配設する。
【００３７】
以上のように構成され、かつ組み立てられた本発明の一実施の形態における非接触型位置センサについて、次にその動作を図面を参照しながら説明する。
【００３８】
磁気検出素子２７における電源端子２８に電源（図示せず）を接続するとともに、ＧＮＤ端子３０をＧＮＤ（図示せず）に接地し、磁気抵抗素子２７に５Ｖを印加する。そして、第１の被検出部材３２および第２の被検出部材３３を固着した回動軸３１を回動させる。被検出部材３１が位置−４５ｄｅｇの場合には図３（ａ）に示すように、第１の被検出部材３２が第１の磁性体１１における一端側１１ａおよび第２の磁性体２０における一端側２０ａの上方に位置するとともに、第１の磁性体１１における他端側１１ｂおよび第２の磁性体２０における他端側２０ｂの上方には第２の被検出部材３３が位置しないため、第２の被検出部材による磁気的な影響がほとんど無いことになり、第１の磁石１６におけるＮ極１７から生じる磁力線が第１の磁性体１１における一端側１１ａから第１の被検出部材３２、第２の磁性体２０における一端側２０ａを介して第１の磁石１６におけるＳ極２１に戻ることとなる。また、第２の磁石１８におけるＮ極２２から生じる磁力線は、第２の磁性体２０における他端側２０ｂを介して第２の磁気検出部２４から磁気検出素子２７を通過して、第１の磁性体１１における第１の磁気検出部１３に到達し、さらに第１の磁性体１１における他端側１１ｂから第２の磁石１８におけるＳ極１９に戻るものである。そして、磁気抵抗素子２７における出力端子２９の出力電圧は図４に示すように、約０．７Ｖになるものである。そしてまた、被検出部材３１が位置０ｄｅｇの場合には、図３（ｂ）に示すように、第１の被検出部材３２と第１の磁性体１１における一端側１１ａおよび第２の磁性体２０における一端側２０ａとの距離が、第２の被検出部材３３と第１の磁性体１１における他端側１１ｂおよび第２の磁性体２０における他端側２０ｂとの距離に略同一となり、第１の磁石１６におけるＮ極１７から発生する磁力線が第１の磁性体１１における一端側１１ａから他端側１１ｂに伝わり、さらに第２の磁石１８におけるＳ極１９、Ｎ極２２を介して第２の磁性体２０における他端側２０ｂから一端側２０ａに向かい、第１の磁石１６におけるＳ極２１に戻るようにループすることとなり、その結果、磁気検出素子２７には磁力線が通過しない状態となっている。そして、磁気検出素子２７における出力端子２９からの出力電圧は図４に示すように、約２．５Ｖになるものである。さらに、被検出部材３１が位置４５ｄｅｇの場合には、図３（ｃ）に示すように、第２の被検出部材３３が第１の磁性体１１における他端側１１ｂおよび第２の磁性体２０における他端側２０ｂの上方に位置するとともに、第１の磁性体１１における一端側１１ａおよび第２の磁性体２０における一端側２０ａの上方には第１の被検出部材３２が位置しないため、第１の被検出部材３２による磁気的影響がほとんど無いことになり、第２の磁石１８におけるＮ極２２から生じる磁力線が第２の磁性体２０における他端側２０ｂから第２の被検出部材３３、第１の磁性体１１における他端側１１ｂを介して第２の磁石１８におけるＳ極１９に戻ることとなる。また、第１の磁石１６におけるＮ極１７から生じる磁力線は第１の磁性体１１の一端側１１ａから第１の磁気検出部１３を介して磁気検出素子２７を外側面側から内側面側に向かって通過し、第２の磁性体２０における第２の磁気検出部２４、第２の磁性体２０における一端側２０ａを介して第１の磁石１６におけるＳ極２１に戻るものである。そして、磁気検出素子２７における出力端子２９からの出力電圧は約４．３Ｖになるものである。すなわち、第１の被検出部材３２が第１の磁性体１１における一端側１１ａおよび第２の磁性体２０における一端側２０ａの上方に位置する状態においては磁気検出素子２７に対し内側面側から外側面側に向かって磁力線が通過するのに対して、第２の被検出部材３３が第１の磁性体１１における他端側１１ｂおよび第２の磁性体２０における他端側２０ｂの上方に位置する状態においては、磁気検出素子２７に対し外側面側から内側面側に向かって磁力線が通過するようになっている。従って、回動軸３１の回動運動に伴い、図４に示すように、磁気検出素子２７における出力端子２９から位置に応じた出力信号が出力され、この出力信号を相手側コンピューター等（図示せず）に入力して、回動軸３１の回動角度を検出するものである。
【００３９】
ここで、第１の被検出部材３２が第１の磁石１６および第２の被検出部材３３が第２の磁石１８の近傍を通過することにより、第１の被検出部材３２および第２の被検出部材３３に電磁誘導による磁力が発生する場合を考えると、本発明の一実施の形態における非接触型位置センサにおいては、第１の磁性体１１における第１の磁気検出部１３と第２の磁性体２０における第２の磁気検出部２４との間に位置して磁気検出素子２７を設けたため、第１の磁石１６におけるＮ極１７から第１の磁性体１１、第２の磁石１８におけるＳ極１９、第２の磁石１８におけるＮ極２２および第２の磁性体２０を介して第１の磁石１６におけるＳ極２１に戻る磁力線の流れが第１の被検出部材３２および第２の被検出部材３３に流れる磁力線と独立していることとなり、その結果、第１の被検出部材３２および第２の被検出部材３３に電磁誘導により発生する磁化の影響を直接に磁気検出素子２７が検出することが無いから、回動軸３１の正方向および逆方向の回動により磁気抵抗素子２７の出力信号にヒステリシスが生じるということのない特性の向上した非接触型位置センサを提供できるという効果を有するものである。
【００４０】
また、本発明の一実施の形態における非接触型位置センサは、第１の磁性体１１および第２の磁性体２０をく字形状とし、第１の磁性体１１における一端側１１ａおよび第２の磁性体２０における一端側２０ａが回動軸３１の回動中心に対して互いに同心円上に配設されるとともに、第１の磁性体１１における他端側１１ｂおよび第２の磁性体２０における他端側２０ｂが回動軸３１の回動中心に対して互いに同心円上に配設したものである。
【００４１】
この構成によれば、第１の被検出部材３２の移動する方向が第１の磁性体１１における一端側１１ａおよび第２の磁性体２０における一端側２０ａに発生する磁力線の方向と垂直になるとともに、第２の被検出部材３３の移動する方向が第１の磁性体１１における他端側１１ｂおよび第２の磁性体２０における他端側２０ｂに発生する磁力線の方向と垂直になるから、第１の被検出部材３２および第２の被検出部材３３の移動による第１の磁性体１１と第２の磁性体２０との間を通過する磁力線の変化量が大きくなり、その結果、回動軸３１の回動に伴い磁気検出素子２７から出力される出力信号の感度が向上するという作用を有するものである。
【００４２】
なお、本発明の一実施の形態における非接触型位置センサにおいては、第１の磁性体１１における第１の磁気検出部１３に内側面側へ向かって突出する第１の凸部１４を設けるとともに、第２の磁性体２０における第２の磁気検出部２４に外側面側へ向かって突出する第２の凸部２５を設ける構成としたが、第１の磁気検出部１３および第２の磁気検出部２４を平面形状としても同様の効果を有するものである。
【００４３】
また、本発明の一実施の形態における非接触型位置センサにおいては、第１の磁性体１１における第１の磁石１６を固着する一端側１１ａと第２の磁石１８を固着する他端側１１ｂとの間を中間部１２とし、中間部１２の略中央に第１の磁気検出部１３を設ける構成としたが、中間部１２における一端側あるいは他端側に偏った位置に第１の磁気検出部１３を設けても同様の効果を有するものである。
【００４４】
【発明の効果】
以上のように本発明の非接触型位置センサは、中間部の内側面に第１の磁気検出部を設けた第１の磁性体と、この第１の磁性体における一端側の内側面にＮ極を固着した第１の磁石と、前記第１の磁性体における他端側の内側面にＳ極を固着した第２の磁石と、一端側の外側面に前記第１の磁石におけるＳ極を固着するとともに他端側の外側面に前記第２の磁石におけるＮ極を固着し、かつ中間部の外側面に前記第１の磁性体における第１の磁気検出部と対向するように第２の磁気検出部を設けた第２の磁性体と、前記第１の磁性体における第１の磁気検出部と第２の磁性体における第２の磁気検出部との間に位置して設けられた磁気検出素子と、前記第２の磁性体における内側面側に位置して上方から下方にわたって設けた回動軸と、この回動軸に固着されるとともに回動軸の回動に伴って回動する被検出部材とを備え、前記被検出部材を前記第１の磁性体および第２の磁性体における一端側と前記第１の磁性体および第２の磁性体における他端側との近傍を移動させるようにしたもので、この構成によれば、第１の磁性体における第１の磁気検出部と第２の磁性体における第２の磁気検出部との間に位置して磁気検出素子を設けたため、第１の磁石におけるＮ極から第１の磁性体、第２の磁石におけるＳ極、第２の磁石におけるＮ極および第２の磁性体を介して第１の磁石におけるＳ極に戻る磁力線の流れが被検出部材に作用する磁力線の流れと独立することとなり、その結果、被検出部材に第１の磁石および第２の磁石により電磁誘導によって発生する磁化の影響を直接に磁気検出素子が検出することがないから、回動軸の正方向および逆方向の回転により出力にヒステリシスが生じるということのない特性の向上した非接触型位置センサを提供することができるという効果を有するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態における非接触型位置センサに要部である被検出部材を配設した状態を示す斜視図
【図２】同非接触型位置センサに要部である被検出部材を配設した状態を示す分解斜視図
【図３】（ａ）（ｂ）（ｃ）同動作状態を示す図
【図４】同要部である検出部材の移動位置と出力電圧の関係を示す特性図
【図５】従来の非接触型位置センサの分解斜視図
【図６】同側断面図
【図７】同要部である磁気検出素子に対向する位置に相手側回動軸のシャッターが挿入されて動作する状態を示す模式図
【符号の説明】
１１ 第１の磁性体
１１ａ，２０ａ 一端側
１１ｂ，２０ｂ 他端側
１２，２３ 中間部
１３ 第１の磁気検出部
１４ 第１の凸部
１５，２６ 凹部
１６ 第１の磁石
１７，２２ Ｎ極
１８ 第２の磁石
１９，２１ Ｓ極
２０ 第２の磁性体
２４ 第２の磁気検出部
２５ 第２の凸部
２７ 磁気検出素子
３１ 回動軸
３２，３３ 被検出部材
Claims (7)
- 中間部の内側面に第１の磁気検出部を設けた第１の磁性体と、この第１の磁性体における一端側の内側面にＮ極を固着した第１の磁石と、前記第１の磁性体における他端側の内側面にＳ極を固着した第２の磁石と、一端側の外側面に前記第１の磁石におけるＳ極を固着するとともに他端側の外側面に前記第２の磁石におけるＮ極を固着し、かつ中間部の外側面に前記第１の磁性体における第１の磁気検出部と対向するように第２の磁気検出部を設けた第２の磁性体と、前記第１の磁性体における第１の磁気検出部と第２の磁性体における第２の磁気検出部との間に位置して設けられた磁気検出素子と、前記第２の磁性体における内側面側に位置して上方から下方にわたって設けた回動軸と、この回動軸に固着されるとともに回動軸の回動に伴って回動する被検出部材とを備え、前記被検出部材を前記第１の磁性体および第２の磁性体における一端側と前記第１の磁性体および第２の磁性体における他端側との近傍を移動させるように構成した非接触型位置センサ。
- 第１の磁性体および第２の磁性体をく字形状とし、前記第１の磁性体および第２の磁性体における一端側が前記回動軸の回動中心に対して互いに同心円上に配設されるとともに、前記第１の磁性体および第２の磁性体における他端側が前記回動軸の回動中心に対して互いに同心円上に配設された請求項１記載の非接触型位置センサ。
- 被検出部材を回動軸に対して互いに対称な位置に一対設け、一方の被検出部材が前記第１の磁性体および第２の磁性体における一端側から離反すると同時に、他方の被検出部材が前記第１の磁性体および第２の磁性体における他端側に近接する構成とした請求項１記載の非接触型位置センサ。
- 被検出部材を扇形状とした請求項１記載の非接触型位置センサ。
- 第１の磁性体における第１の磁気検出部に内側面側へ向かって突出する第１の凸部を設けるとともに、第２の磁性体における第２の磁気検出部に外側面側へ向かって突出する第２の凸部を設けた請求項１記載の非接触型位置センサ。
- 第１の磁性体における第１の凸部および第２の磁性体における第２の凸部の内側に凹部を設けた請求項５記載の非接触型位置センサ。
- 第１の磁性体における第１の磁気検出部の内側面と第２の磁性体における第２の磁気検出部の外側面とにより磁気検出素子を挟持した請求項１記載の非接触型位置センサ。
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