JP4609516B2 - Displacement detector - Google Patents

Displacement detector Download PDF

Info

Publication number
JP4609516B2
JP4609516B2 JP2008096763A JP2008096763A JP4609516B2 JP 4609516 B2 JP4609516 B2 JP 4609516B2 JP 2008096763 A JP2008096763 A JP 2008096763A JP 2008096763 A JP2008096763 A JP 2008096763A JP 4609516 B2 JP4609516 B2 JP 4609516B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
magnetic
moving body
sensor
moving
displacement detection
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2008096763A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2009192517A (en
Inventor
河野  禎之
智啓 伊藤
久保田  貴光
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denso Corp filed Critical Denso Corp
Priority to JP2008096763A priority Critical patent/JP4609516B2/en
Priority to US12/232,856 priority patent/US7893689B2/en
Publication of JP2009192517A publication Critical patent/JP2009192517A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4609516B2 publication Critical patent/JP4609516B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

本発明は、2つの第1、第2磁性体間に非磁性体を有する移動体、あるいは磁性体よりなる移動体(磁性移動体)の移動方向への移動位置(移動量、ストローク量)を検出する変位検出装置に関するものである。   In the present invention, the moving position (moving amount, stroke amount) in the moving direction of a moving body having a non-magnetic body between two first and second magnetic bodies or a moving body (magnetic moving body) made of a magnetic body is determined. The present invention relates to a displacement detection device for detection.

[従来の技術]
従来より、直線変位検出装置として、図13および図14に示したように、平板状の磁性固定体101に対して相対的に直線移動(直線変位)する磁性移動体102と、この磁性移動体102の移動方向の中央部において、磁性移動体102と対向するように配置されたホールIC103と、磁性移動体102の移動方向の両端部において、磁性移動体102と対向するように配置された2つの第1、第2磁石111、112とを備えた磁気式ポテンショメータが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
[Conventional technology]
Conventionally, as shown in FIGS. 13 and 14, as a linear displacement detection device, a magnetic moving body 102 that linearly moves (linearly displaces) relative to a flat plate-like magnetic fixed body 101, and this magnetic moving body. Hall IC 103 arranged to face the magnetic moving body 102 at the center in the moving direction of 102, and 2 arranged to face the magnetic moving body 102 at both ends in the moving direction of the magnetic moving body 102. A magnetic potentiometer provided with two first and second magnets 111 and 112 has been proposed (see, for example, Patent Document 1).

磁性固定体101は、第1磁石111を経由して磁性移動体102とホールIC103との間を結ぶ第1磁気回路(J1)、および第2磁石112を経由して磁性移動体102とホールIC103との間を結ぶ第2磁気回路(J2)を形成する磁性固定プレートである。
そして、磁性固定体101の中央部には、磁性移動体102に近づく方向に突出した突出部113が設けられている。この突出部113の図示上端面は、ホールIC103を搭載するIC搭載面となっている。また、磁性固定体101の両側の図示上端面は、2つの第1、第2磁石111、112をそれぞれ取り付けるための磁石取付面となっている。
そして、2つの第1、第2磁石111、112は、磁性固定体101の磁石取付面に接する磁極面の極性が互いに異なるように着磁されている。
The magnetic fixed body 101 includes a first magnetic circuit (J1) connecting the magnetic moving body 102 and the Hall IC 103 via the first magnet 111, and a magnetic moving body 102 and the Hall IC 103 via the second magnet 112. It is a magnetic fixed plate which forms the 2nd magnetic circuit (J2) which connects between.
A projecting portion 113 projecting in a direction approaching the magnetic moving body 102 is provided at the center of the magnetic fixed body 101. The upper end surface in the figure of the protrusion 113 is an IC mounting surface on which the Hall IC 103 is mounted. The illustrated upper end surfaces on both sides of the magnetic fixed body 101 are magnet mounting surfaces for mounting the two first and second magnets 111 and 112, respectively.
The two first and second magnets 111 and 112 are magnetized so that the polarities of the magnetic pole surfaces in contact with the magnet mounting surface of the magnetic fixed body 101 are different from each other.

また、従来より、回転変位検出装置として、図15および図16に示したように、例えば電子スロットル装置等のバルブの回転角度を検出する非接触式の回転角度検出装置が知られている(例えば、特許文献2及び3参照)。
この回転角度検出装置は、図15に示したように、モータの回転駆動力をバルブを支持するシャフトに伝達する動力伝達機構(歯車減速機構等)の最終減速ギヤ104の磁石保持部に固定された2つの第1、第2磁石121、122、これらの第1、第2磁石121、122によって磁化されるヨーク(磁性体)123、124、および例えばセンサカバー等の固定部材に配置されるホールIC等によって構成されている。
Conventionally, as shown in FIGS. 15 and 16, for example, a non-contact rotation angle detection device that detects the rotation angle of a valve such as an electronic throttle device is known as a rotation displacement detection device (for example, Patent Documents 2 and 3).
As shown in FIG. 15, this rotation angle detection device is fixed to the magnet holding portion of the final reduction gear 104 of a power transmission mechanism (gear reduction mechanism, etc.) that transmits the rotational driving force of the motor to the shaft that supports the valve. Two first and second magnets 121 and 122, yokes (magnetic bodies) 123 and 124 magnetized by the first and second magnets 121 and 122, and holes arranged in a fixing member such as a sensor cover, for example. It is comprised by IC etc.

また、回転角度検出装置は、図16に示したように、動力伝達機構(歯車減速機構等)の最終減速ギヤ104の磁石保持部に固定された2つの第1、第2磁石131、132、これらの第1、第2磁石131、132によって磁化されるヨーク(磁性体:図示せず)、例えばセンサカバー等の固定部材に固定されるホールIC133、およびこのホールIC133を挟み込むステータ134、135等によって構成されている。
なお、最終減速ギヤ104は、例えば電子スロットル装置、特に回転角度検出装置の軽量化を図るという目的で樹脂化されている。また、最終減速ギヤ104は、ギヤ歯形状を形成するために略扇形形状となっている。
Further, as shown in FIG. 16, the rotation angle detection device includes two first and second magnets 131 and 132 fixed to the magnet holding portion of the final reduction gear 104 of the power transmission mechanism (gear reduction mechanism or the like). A yoke (magnetic body: not shown) magnetized by the first and second magnets 131 and 132, a Hall IC 133 fixed to a fixing member such as a sensor cover, and stators 134 and 135 sandwiching the Hall IC 133, etc. It is constituted by.
The final reduction gear 104 is made of resin for the purpose of reducing the weight of, for example, an electronic throttle device, particularly a rotation angle detection device. Further, the final reduction gear 104 has a substantially sector shape in order to form a gear tooth shape.

[従来の技術の不具合]
ところが、従来の直線変位検出装置においては、磁性移動体102をその移動方向に直線移動(ストローク)させることで、磁性移動体102と2つの第1、第2磁石111、112との間に形成される第2エアギャップ(G2)がストローク量に応じて変化し、ホールIC103を通過する磁束量もストローク量に応じて変化するため、ホールIC103よりストローク量に対応した出力が発生するように構成されている。
しかし、ホールIC103の出力は、第2エアギャップ(G2)の2乗に反比例となるため、磁性移動体102のストローク量に対するホールIC103の出力特性の直線性(リニアリティ)が悪いという問題がある。
[Conventional technical problems]
However, in the conventional linear displacement detecting device, the magnetic moving body 102 is linearly moved (stroked) in the moving direction to form the magnetic moving body 102 and the two first and second magnets 111 and 112. The second air gap (G2) is changed in accordance with the stroke amount, and the amount of magnetic flux passing through the Hall IC 103 is also changed in accordance with the stroke amount, so that an output corresponding to the stroke amount is generated from the Hall IC 103. Has been.
However, since the output of the Hall IC 103 is inversely proportional to the square of the second air gap (G2), there is a problem that the linearity of the output characteristics of the Hall IC 103 with respect to the stroke amount of the magnetic moving body 102 is poor.

また、従来の直線変位検出装置においては、磁性移動体102の移動方向に対して垂直な方向(図示上下方向)に磁性移動体102が位置ズレした場合、磁性移動体102とホールIC103との間に形成される第1エアギャップ(G1)が変化してしまう。
これにより、磁性移動体102が図示上方に位置ズレした場合には、第1エアギャップ(G1)が大きくなり、ホールIC103を通過する磁束量が小さくなってしまう。また、磁性移動体102が図示下方に位置ズレした場合には、第1エアギャップ(G1)が小さくなり、ホールIC103を通過する磁束量が大きくなってしまう。
したがって、磁性移動体102がその移動方向に対して垂直方向に位置ズレした場合には、ストローク量に対するホールIC103の出力特性に出力ズレが発生するという問題がある。
Further, in the conventional linear displacement detection device, when the magnetic moving body 102 is displaced in a direction (vertical direction in the figure) perpendicular to the moving direction of the magnetic moving body 102, the magnetic moving body 102 is disposed between the Hall IC 103 and the magnetic moving body 102. The first air gap (G1) formed on the surface changes.
As a result, when the magnetic moving body 102 is displaced upward in the drawing, the first air gap (G1) is increased, and the amount of magnetic flux passing through the Hall IC 103 is decreased. Further, when the magnetic moving body 102 is displaced downward in the figure, the first air gap (G1) is reduced, and the amount of magnetic flux passing through the Hall IC 103 is increased.
Therefore, when the magnetic movable body 102 is displaced in the direction perpendicular to the moving direction, there is a problem that output deviation occurs in the output characteristics of the Hall IC 103 with respect to the stroke amount.

また、従来の回転変位検出装置(回転角度検出装置)においては、被検出部としての最終減速ギヤ104側に磁気回路を形成するための2つの第1、第2磁石121、122または2つの第1、第2磁石131、132を配置しているが、前述したように、最終減速ギヤ104が樹脂化されているので、2つの第1、第2磁石121、122または2つの第1、第2磁石131、132に樹脂成形圧が印加される。このため、2つの第1、第2磁石121、122または2つの第1、第2磁石131、132の割れや欠け等の不具合が発生し、製造上の歩留りが悪化するという問題がある。あるいはその問題を回避するために2つの第1、第2磁石121、122または2つの第1、第2磁石131、132を、最終減速ギヤ104を樹脂成形した後の後工程にて接着剤等にて最終減速ギヤ104の磁石保持部に組み付ける必要があり、コストが増加するという問題がある。   In the conventional rotational displacement detection device (rotation angle detection device), two first and second magnets 121 and 122 or two second magnets for forming a magnetic circuit on the side of the final reduction gear 104 as the detected portion are used. 1 and the second magnets 131 and 132 are arranged. As described above, since the final reduction gear 104 is made of resin, the two first and second magnets 121 and 122 or the two first and second magnets are arranged. A resin molding pressure is applied to the two magnets 131 and 132. For this reason, problems such as cracks and chipping of the two first and second magnets 121 and 122 or the two first and second magnets 131 and 132 occur, and the manufacturing yield is deteriorated. Alternatively, in order to avoid the problem, the two first and second magnets 121 and 122 or the two first and second magnets 131 and 132 are adhesively bonded in a later process after the final reduction gear 104 is resin-molded. In this case, it is necessary to assemble the magnet to the magnet holding portion of the final reduction gear 104, which increases the cost.

また、従来の回転変位検出装置を、例えば電子スロットル装置等のバルブの回転角度の検出に適用した場合、樹脂化により線膨張係数の差が増加することで、2つの第1、第2磁石131、132やヨーク等の被検出磁気回路が、最終減速ギヤ104の移動方向(回転方向)に対して垂直な方向(最終減速ギヤ104の径方向)に位置ズレする可能性がある。これにより、温度環境下で、2つの第1、第2磁石131、132やヨーク等の被検出磁気回路と、ホールIC133との間に形成されるエアギャップ(G)が変動してしまうため、ホールIC133を通過する磁束量が変化し、温度特性を悪化させるという問題がある。
特開平9−236644号公報 特許第3596667号公報 特開2001−74409号公報
Further, when the conventional rotational displacement detection device is applied to the detection of the rotation angle of a valve such as an electronic throttle device, for example, the difference between the linear expansion coefficients increases due to resinization, thereby the two first and second magnets 131. , 132 and the yoke may be misaligned in a direction perpendicular to the moving direction (rotational direction) of the final reduction gear 104 (the radial direction of the final reduction gear 104). As a result, the air gap (G) formed between the detected magnetic circuit such as the two first and second magnets 131 and 132 and the yoke and the Hall IC 133 under a temperature environment varies. There is a problem that the amount of magnetic flux passing through the Hall IC 133 changes and the temperature characteristics are deteriorated.
Japanese Patent Laid-Open No. 9-236644 Japanese Patent No. 3596667 JP 2001-74409 A

本発明の目的は、移動体または磁性移動体の移動方向への移動位置に対する磁気センサの出力特性の直線性(リニアリティ)の悪化を抑制することで、移動体または磁性移動体の移動方向への移動位置の検出精度を向上させることのできる変位検出装置を提供することにある。また、移動体または磁性移動体がその移動方向に対して垂直な方向に位置ズレした場合であっても、磁気センサの出力ズレの影響を抑制することのできる変位検出装置を提供することにある。   The object of the present invention is to suppress the deterioration of the linearity of the output characteristics of the magnetic sensor with respect to the moving position of the moving body or the magnetic moving body in the moving direction, thereby moving the moving body or the magnetic moving body in the moving direction. An object of the present invention is to provide a displacement detection device capable of improving the detection accuracy of a moving position. Another object of the present invention is to provide a displacement detection device capable of suppressing the influence of the output deviation of the magnetic sensor even when the movable body or the magnetic movable body is displaced in a direction perpendicular to the moving direction. .

請求項1に記載の発明によれば、2つの第1、第2磁石を、第1磁路を通る磁束の流れ方向と第2磁路を通る磁束の流れ方向とが互いに逆向きとなるように着磁している。そして、磁性固定体に、磁気センサの中心部を通る対称軸線を中心にして対称的な形状となるように、上記の対称軸線に対して垂直な方向の両側にそれぞれ配置された2つの第1、第2分割部を設けている。そして、2つの第1、第2分割部に、磁性移動体に対してギャップ(第2ギャップ:G2)を隔てて対向し、磁性移動体の移動方向に対して平行な対向面をそれぞれ設けている。 According to the first aspect of the present invention, the flow direction of the magnetic flux passing through the first magnetic path and the flow direction of the magnetic flux passing through the second magnetic path of the two first and second magnets are opposite to each other. Is magnetized. Then, the two first elements arranged on both sides in the direction perpendicular to the symmetry axis so that the magnetic fixed body has a symmetric shape centered on the symmetry axis passing through the center of the magnetic sensor. The 2nd division part is provided. The two first and second divided portions are opposed to the magnetic moving body with a gap (second gap: G2) therebetween, and are provided with opposing surfaces parallel to the moving direction of the magnetic moving body. Yes.

ここで、第1磁石より出て、磁性移動体および磁気センサを通過する磁束の量は、磁性固定体の第1分割部の対向面と磁性移動体とが、ギャップ(第2ギャップ:G2)を隔てて対向する対向面積の変化に対応して変更される。また、第2磁石より出て、磁性移動体および磁気センサを通過する磁束の量は、磁性固定体の第2分割部の対向面と磁性移動体とが、ギャップ(第2ギャップ:G2)を隔てて対向する対向面積の変化に対応して変更される。
これによって、磁性移動体の移動方向への移動位置に対する磁気センサの出力特性の直線性(リニアリティ)の悪化を抑制することが可能となるので、磁性移動体の移動方向への移動位置の検出精度を向上させることができる。
特に、第1磁路と第2磁路は、エアギャップとして、磁性移動体の移動方向に対して垂直な方向にこの磁性移動体を挟み込んで、上記ギャップ(第2ギャップ:G2)と、これとは別にもう1つのギャップ(第1ギャップ:G1)との、2つのギャップのみを有している。
これによって、磁性移動体がその移動方向に対して垂直な方向に位置ズレした場合であっても、第1ギャップG1と第2ギャップG2とが互いにギャップ長の増減を補い合うため、磁気センサの出力ズレの影響を抑制することができる。
Here, the amount of magnetic flux that comes out of the first magnet and passes through the magnetic moving body and the magnetic sensor is such that the opposing surface of the first divided portion of the magnetic fixed body and the magnetic moving body have a gap (second gap: G2). Is changed corresponding to the change in the facing area facing each other. Further, the amount of magnetic flux that comes out of the second magnet and passes through the magnetic moving body and the magnetic sensor is such that the opposing surface of the second divided portion of the magnetic fixed body and the magnetic moving body have a gap (second gap: G2). It changes corresponding to the change of the opposing area which faces apart.
As a result, it is possible to suppress the deterioration of the linearity of the output characteristics of the magnetic sensor with respect to the moving position of the magnetic moving body in the moving direction, and therefore the detection accuracy of the moving position of the magnetic moving body in the moving direction. Can be improved.
In particular, the first magnetic path and the second magnetic path, as air gap, sandwich the magnetic movable element in a direction perpendicular to the moving direction of the magnetic movable element, the gap (second gap: G2) and which separately another gap (the first gap: G1) and of, has only two gaps.
Accordingly, even when the magnetic moving body is displaced in a direction perpendicular to the moving direction, the first gap G1 and the second gap G2 compensate for the increase / decrease in the gap length. The influence of deviation can be suppressed.

請求項2に記載の発明によれば、2つの第1、第2分割部は、磁性移動体をその移動方向に直線移動自在に収容する移動体収容空間を隔てて対向するように配置されている。
請求項3に記載の発明によれば、2つの第1、第2分割部は、少なくとも磁性移動体および磁気センサを(間に)挟んで対向するように配置されている。
請求項4に記載の発明によれば、2つの第1、第2分割部は、磁性移動体に対してギャップ(第2ギャップ:G2)を隔てて対向する対向部をそれぞれ有している。これらの各対向部は、磁性移動体の移動方向に対して平行な方向に延ばされており、しかも所定の隙間を隔てて互いに対向するように配置されている。
請求項5に記載の発明によれば、2つの第1、第2分割部の各対向部は、磁性移動体と少しだけ重なり合うように、磁性移動体よりも磁気センサ側に対して逆側に配置されている。
According to the second aspect of the present invention, the two first and second divided portions are arranged so as to face each other with a moving body accommodating space for accommodating the magnetic moving body linearly movable in the moving direction. Yes.
According to the third aspect of the present invention, the two first and second divided portions are disposed so as to face each other with at least the magnetic moving body and the magnetic sensor in between.
According to the fourth aspect of the present invention, the two first and second divided portions respectively have opposing portions that face the magnetic moving body with a gap (second gap: G2) therebetween. Each of these facing portions extends in a direction parallel to the moving direction of the magnetic moving body, and is disposed so as to face each other with a predetermined gap.
According to the fifth aspect of the present invention, the opposing portions of the two first and second divided portions are opposite to the magnetic sensor side with respect to the magnetic sensor so as to slightly overlap the magnetic movable body. Has been placed.

請求項6に記載の発明によれば、2つの第1、第2磁石は、磁性移動体の移動方向の軸線よりも磁気センサ側に配置されている。これにより、2つの第1、第2磁石から放出された磁束が、磁性移動体および磁気センサを通過する。
請求項7に記載の発明によれば、磁気センサは、磁性移動体に対してギャップ(第1ギャップ:G1)を隔てて対向し、磁性移動体の移動方向に対して平行な感磁面を有している。
請求項8に記載の発明によれば、磁性移動体は、磁気センサ(の感磁面)に対してギャップ(第1ギャップ:G1)を隔てて対向し、磁性移動体の移動方向に対して平行な第1端面を有し、且つ2つの第1、第2分割部の各対向面に対してギャップ(第2ギャップ:G2)を隔てて対向し、磁性移動体の移動方向に対して平行な第2端面を有している。
これによって、磁性移動体がその移動方向に対して垂直な方向に位置ズレした場合であっても、磁気センサ(の感磁面)と磁性移動体の第1端面との間に形成されるギャップ(第1ギャップ:G1)と2つの第1、第2分割部の各対向面と磁性移動体の第2端面との間に形成されるギャップ(第2ギャップ:G2)とが互いにギャップ長の増減を補い合うため、磁気センサの出力ズレの影響を抑制することができる。
According to the sixth aspect of the present invention, the two first and second magnets are arranged closer to the magnetic sensor than the axis of the moving direction of the magnetic moving body. Thereby, the magnetic flux emitted from the two first and second magnets passes through the magnetic moving body and the magnetic sensor.
According to the seventh aspect of the present invention, the magnetic sensor has a magnetosensitive surface facing the magnetic moving body with a gap (first gap: G1) therebetween and parallel to the moving direction of the magnetic moving body. Have.
According to the eighth aspect of the present invention, the magnetic moving body is opposed to the magnetic sensor (the magnetically sensitive surface) with a gap (first gap: G1) therebetween, and with respect to the moving direction of the magnetic moving body. It has a parallel first end face, and faces the opposing faces of the two first and second divided portions with a gap (second gap: G2), and is parallel to the moving direction of the magnetic moving body. A second end face.
Thereby, even when the magnetic moving body is displaced in a direction perpendicular to the moving direction, a gap formed between the magnetic sensor (the magnetic sensitive surface thereof) and the first end face of the magnetic moving body. (First gap: G1) and a gap (second gap: G2) formed between the opposing surfaces of the two first and second divided portions and the second end surface of the magnetic movable body have a gap length of each other. Since the increase and decrease are compensated for, the influence of the output deviation of the magnetic sensor can be suppressed.

請求項9に記載の発明によれば、磁性固定体は、磁気センサの中心部を通る対称軸線上に、磁気センサを搭載するセンサ固定ブロックを有している。このセンサ固定ブロックは、第1磁石を取り付ける取付面(第1磁石取付面)、および第2磁石を取り付ける取付面(第2磁石取付面)を有している。
請求項10に記載の発明によれば、2つの第1、第2磁石は、センサ固定ブロックの各取付面(第1、第2磁石取付面)に当接する側の磁極面の極性が互いに逆極性となるように、センサ固定ブロックに着磁(配置)されている。これにより、第1磁石から放出されて第1磁路を通る磁束の流れ方向と、第2磁石から放出されて第2磁路を通る磁束の流れ方向とが互いに逆向きとなる。
According to the ninth aspect of the present invention, the magnetic fixed body has the sensor fixing block on which the magnetic sensor is mounted on the axis of symmetry passing through the central portion of the magnetic sensor. This sensor fixing block has a mounting surface (first magnet mounting surface) for mounting the first magnet and a mounting surface (second magnet mounting surface) for mounting the second magnet.
According to the tenth aspect of the present invention, the two first and second magnets have opposite polarities of the magnetic pole surfaces on the side contacting the mounting surfaces (first and second magnet mounting surfaces) of the sensor fixing block. The sensor fixing block is magnetized (arranged) so as to be polar. Thereby, the flow direction of the magnetic flux emitted from the first magnet and passing through the first magnetic path is opposite to the flow direction of the magnetic flux emitted from the second magnet and passing through the second magnetic path.

請求項11に記載の発明によれば、2つの第1、第2磁石から放出された磁束が互いに逆方向に流れる2つの第1、第2磁気回路を備えている。
ここで、第1磁気回路とは、磁性移動体、磁気センサおよび磁性固定体の第1分割部を通過し、第1磁石から放出された磁束により形成される磁気回路のことである。また、第2磁気回路とは、磁性移動体、磁気センサおよび磁性固定体の第2分割部を通過し、第2磁石から放出された磁束により形成される磁気回路のことである。
According to the eleventh aspect of the present invention, the two first and second magnetic circuits are provided in which the magnetic fluxes emitted from the two first and second magnets flow in opposite directions.
Here, the first magnetic circuit is a magnetic circuit formed by the magnetic flux emitted from the first magnet through the first divided portion of the magnetic moving body, the magnetic sensor, and the magnetic fixed body. The second magnetic circuit is a magnetic circuit formed by magnetic flux that has passed through the second divided portion of the magnetic moving body, the magnetic sensor, and the magnetic fixed body, and has been emitted from the second magnet.

請求項12に記載の発明によれば、2つの第1、第2分割部の各対向面は、磁性移動体に対してギャップ(第2ギャップ:G2)を隔てて対向し、磁性移動体の移動方向に対して平行な平面(平坦面)である。また、磁性移動体は、2つの第1、第2分割部の各対向面に対してギャップ(第2ギャップ:G2)を隔てて対向する平面(平坦面、平面形状の第2端面)を有する直方体形状に形成されている。
請求項13に記載の発明によれば、磁性固定体は、磁気センサの中心部を通る対称軸線上に、磁気センサを搭載するセンサ固定ブロックを有している。このセンサ固定ブロックは、磁性移動体に対してギャップ(第1ギャップ:G1)を隔てて対向し、磁性移動体の移動方向に対して平行な対向面を有している。そして、センサ固定ブロックの対向面は、磁性移動体に対してギャップ(第1ギャップ:G1)を隔てて対向し、磁性移動体の移動方向に対して平行な平面(平坦面)である。
According to the twelfth aspect of the present invention, the opposing surfaces of the two first and second divided portions are opposed to the magnetic moving body with a gap (second gap: G2) therebetween, It is a plane (flat surface) parallel to the moving direction. The magnetic movable body has a plane (flat surface, planar second end surface) that faces each of the opposing surfaces of the two first and second divided portions with a gap (second gap: G2) therebetween. It is formed in a rectangular parallelepiped shape.
According to the invention described in claim 13, the magnetic fixing member has a sensor fixing block on which the magnetic sensor is mounted on an axis of symmetry passing through the central portion of the magnetic sensor. This sensor fixing block is opposed to the magnetic moving body with a gap (first gap: G1) , and has a facing surface parallel to the moving direction of the magnetic moving body. The opposing surface of the sensor fixing block is a plane (flat surface) that faces the magnetic moving body with a gap (first gap: G1) therebetween and is parallel to the moving direction of the magnetic moving body.

請求項14に記載の発明によれば、2つの第1、第2分割部の各対向面は、磁性移動体の中心軸線を中心とする曲率半径の曲面(湾曲面)である。また、磁性移動体は、2つの第1、第2分割部の各対向面に対してギャップ(第2ギャップ:G2)を隔てて対向する曲面(湾曲面、曲面形状の第2端面)を有する円柱形状に形成されている。
この場合には、磁性移動体が仮に磁性移動体の中心軸線を中心にして揺動運動を行っても、2つの第1、第2分割部の各対向面(曲面)と磁性移動体の曲面とがギャップ(第2ギャップ:G2)を隔てて対向する対向面積が、変化しない。
これによって、磁性移動体の移動方向への移動位置に対する磁気センサの出力特性の直線性(リニアリティ)が良好となり、ギャップ(第2ギャップ:G2)が狭くなる方向、あるいはギャップ(第2ギャップ:G2)が広くなる方向に位置ズレした場合でも出力ズレを小さくすることができる。
請求項15に記載の発明によれば、磁性固定体は、磁気センサの中心部を通る対称軸線上に、磁気センサを搭載するセンサ固定ブロックを有している。このセンサ固定ブロックは、磁性移動体に対してギャップ(第1ギャップ:G1)を隔てて対向し、磁性移動体の移動方向に対して平行な対向面を有している。そして、センサ固定ブロックの対向面は、磁性移動体の中心軸線を中心とする曲率半径の曲面(湾曲面)である。
According to the fourteenth aspect of the present invention, the opposing surfaces of the two first and second divided portions are curved surfaces (curved surfaces) having a radius of curvature centering on the central axis of the magnetic movable body. In addition, the magnetic moving body has a curved surface (curved surface, curved second end surface) facing the opposing surfaces of the two first and second divided portions with a gap (second gap: G2) therebetween. It is formed in a cylindrical shape.
In this case, even if the magnetic moving body swings around the central axis of the magnetic moving body, the opposing surfaces (curved surfaces) of the two first and second divided portions and the curved surface of the magnetic moving body. And the opposed area facing each other across the gap (second gap: G2) does not change.
Thereby, the linearity (linearity) of the output characteristics of the magnetic sensor with respect to the movement position in the moving direction of the magnetic moving body is improved, and the gap (second gap: G2) becomes narrower or the gap (second gap: G2). ) Can be reduced even when the position is shifted in the widening direction.
According to the fifteenth aspect of the present invention, the magnetic fixed body has a sensor fixing block on which the magnetic sensor is mounted on an axis of symmetry passing through the central portion of the magnetic sensor. This sensor fixing block is opposed to the magnetic moving body with a gap (first gap: G1) , and has a facing surface parallel to the moving direction of the magnetic moving body. The opposing surface of the sensor fixing block is a curved surface (curved surface) having a radius of curvature centered on the central axis of the magnetic moving body.

請求項16に記載の発明によれば、2つの第1、第2磁石を、第1磁路を通る磁束の流れ方向と第2磁路を通る磁束の流れ方向とが互いに逆向きとなるように着磁している。そして、磁性固定体に、磁気センサの中心部を通る対称軸線を中心にして対称的な形状となるように、上記の対称軸線に対して垂直な方向の両側にそれぞれ配置された2つの第1、第2分割部を設けている。そして、2つの第1、第2分割部に、移動体に設けられる磁性体に対してギャップ(第2ギャップ:G2)を隔てて対向し、移動体の移動方向に対して平行な対向面をそれぞれ設けている。 According to the sixteenth aspect of the present invention, the flow direction of the magnetic flux passing through the first magnetic path and the flow direction of the magnetic flux passing through the second magnetic path of the two first and second magnets are opposite to each other. Is magnetized. Then, the two first elements arranged on both sides in the direction perpendicular to the symmetry axis so that the magnetic fixed body has a symmetric shape centered on the symmetry axis passing through the center of the magnetic sensor. The 2nd division part is provided. The two first and second divided portions are opposed to the magnetic body provided on the moving body with a gap (second gap: G2) therebetween, and opposed surfaces parallel to the moving direction of the moving body. Each is provided.

ここで、第1磁石より出て、移動体に設けられる磁性体および磁気センサを通過する磁束の量は、磁性固定体の第1分割部の対向面と移動体に設けられる磁性体とが、ギャップ(第2ギャップ:G2)を隔てて対向する対向面積の変化に対応して変更される。また、第2磁石より出て、移動体に設けられる磁性体および磁気センサを通過する磁束の量は、磁性固定体の第2分割部の対向面と移動体に設けられる磁性体とが、ギャップ(第2ギャップ:G2)を隔てて対向する対向面積の変化に対応して変更される。
これによって、移動体の移動方向への移動位置に対する磁気センサの出力特性の直線性(リニアリティ)の悪化を抑制することが可能となるので、移動体の移動方向への移動位置の検出精度を向上させることができる。
また、第1磁路と第2磁路は、エアギャップとして、移動体の移動方向に対して垂直な方向にこの移動体を挟み込んで、上記ギャップ(第2ギャップ:G2)と、これとは別にもう1つのギャップ(第1ギャップ:G1)との、2つのギャップのみを有している。
これによって、移動体がその移動方向に対して垂直な方向に位置ズレした場合であっても、第1ギャップG1と第2ギャップG2とが互いにギャップ長の増減を補い合うため、磁気センサの出力ズレの影響を抑制することができる。
Here, the amount of magnetic flux that comes out of the first magnet and passes through the magnetic body and the magnetic sensor provided in the moving body is determined by the opposing surface of the first divided portion of the magnetic fixed body and the magnetic body provided in the moving body. It is changed corresponding to a change in the facing area facing each other with a gap (second gap: G2). In addition, the amount of magnetic flux coming out of the second magnet and passing through the magnetic body and the magnetic sensor provided in the moving body is such that the opposing surface of the second divided portion of the magnetic fixed body and the magnetic body provided in the moving body are a gap. It is changed corresponding to the change of the facing area facing each other with (second gap: G2).
As a result, it is possible to suppress the deterioration of the linearity of the output characteristics of the magnetic sensor with respect to the moving position of the moving body in the moving direction, thereby improving the detection accuracy of the moving position of the moving body in the moving direction. Can be made.
The first magnetic path and the second magnetic path, as air gap, sandwich the movable body in a direction perpendicular to the moving direction of the moving body, the gap (second gap: G2) and which with the separately another gap (first gap: G1) and of, has only two gaps.
As a result, even when the moving body is displaced in a direction perpendicular to the moving direction, the first gap G1 and the second gap G2 compensate for the increase / decrease in the gap length. The influence of can be suppressed.

請求項17に記載の発明によれば、2つの第1、第2分割部の各対向面は、移動体に設けられる磁性体に対してギャップ(第2ギャップ:G2)を隔てて対向し、移動体の移動方向に対して平行な平面(平坦面)である。また、移動体に設けられる磁性体は、2つの第1、第2分割部の各対向面に対してギャップ(第2ギャップ:G2)を隔てて対向し、移動体の移動方向に対して平行な平面(平坦面、平面形状の第2端面)を有する直方体形状に形成されている。
請求項18に記載の発明によれば、磁性固定体は、磁気センサの中心部を通る対称軸線上に、磁気センサを搭載するセンサ固定ブロックを有している。このセンサ固定ブロックは、移動体に設けられる磁性体に対してギャップを隔てて対向し、移動体の移動方向に対して平行な対向面を有している。そして、センサ固定ブロックの対向面は、移動体に設けられる磁性体に対してギャップ(第1ギャップ:G1)を隔てて対向し、移動体の移動方向に対して平行な平面(平坦面)である。
According to the invention described in claim 17, the opposing surfaces of the two first and second divided portions are opposed to the magnetic body provided in the moving body with a gap (second gap: G2) therebetween, It is a plane (flat surface) parallel to the moving direction of the moving body. Further, the magnetic body provided in the moving body faces the opposing surfaces of the two first and second divided portions with a gap (second gap: G2), and is parallel to the moving direction of the moving body. It is formed in a rectangular parallelepiped shape having a flat surface (flat surface, planar second end surface).
According to the invention described in claim 18, the magnetic fixed body has a sensor fixing block on which the magnetic sensor is mounted on an axis of symmetry passing through the center of the magnetic sensor. This sensor fixing block is opposed to a magnetic body provided on the moving body with a gap, and has a facing surface parallel to the moving direction of the moving body. The opposing surface of the sensor fixing block is a plane (flat surface) that faces the magnetic body provided on the moving body with a gap (first gap: G1) therebetween and is parallel to the moving direction of the moving body. is there.

請求項19に記載の発明によれば、2つの第1、第2分割部の各対向面は、移動体に設けられる磁性体の中心軸線を中心とする曲率半径の曲面(湾曲面)である。また、移動体に設けられる磁性体は、2つの第1、第2分割部の各対向面に対してギャップ(第2ギャップ:G2)を隔てて対向する曲面(湾曲面、曲面形状の第2端面)を有する円柱形状に形成されている。
この場合には、移動体が仮に移動体に設けられる磁性体の中心軸線を中心にして揺動運動を行っても、2つの第1、第2分割部の各対向面(曲面)と移動体に設けられる磁性体の曲面とがギャップ(第2ギャップ:G2)を隔てて対向する対向面積が、変化しない。 これによって、移動体の移動方向への移動位置に対する磁気センサの出力特性の直線性(リニアリティ)が良好となり、ギャップ(第2ギャップ:G2)が狭くなる方向、あるいはギャップ(第2ギャップ:G2)が広くなる方向に位置ズレした場合でも出力ズレを小さくすることができる。
According to the nineteenth aspect of the present invention, the opposing surfaces of the two first and second divided portions are curved surfaces (curved surfaces) having a radius of curvature centering on the central axis of the magnetic body provided in the movable body. . In addition, the magnetic body provided in the moving body is a curved surface (curved surface, curved surface-shaped second surface) facing each opposed surface of the two first and second divided portions with a gap (second gap: G2). It is formed in a cylindrical shape having an end face.
In this case, even if the moving body performs a swinging motion around the central axis of the magnetic body provided on the moving body, the opposing surfaces (curved surfaces) of the two first and second divided portions and the moving body The facing area that faces the curved surface of the magnetic body provided at a distance (second gap: G2) does not change. As a result, the linearity (linearity) of the output characteristics of the magnetic sensor with respect to the moving position of the moving body in the moving direction is improved, and the gap (second gap: G2) is narrowed or the gap (second gap: G2). Even when the position is shifted in the direction of increasing the output, the output shift can be reduced.

請求項20に記載の発明によれば、磁性固定体は、磁気センサの中心部を通る対称軸線上に、磁気センサを搭載するセンサ固定ブロックを有している。このセンサ固定ブロックは、移動体に設けられる磁性体に対してギャップ(第1ギャップ:G1)を隔てて対向し、移動体の移動方向に対して平行な対向面を有している。そして、センサ固定ブロックの対向面は、移動体に設けられる磁性体の中心軸線を中心とする曲率半径の曲面(湾曲面)である。
請求項21に記載の発明によれば、移動体は、2つの第1、第2磁性体間に非磁性体を有している。すなわち、2つの第1、第2磁性体(例えば鉄等の磁性材料)と、非磁性体(例えばアルミニウム、ステンレス、銅、黄銅、合成樹脂、セラミックス等の非磁性材料)とを機械的結合によって結合することで、移動体を製造することができる。
According to the twentieth aspect of the present invention, the magnetic fixed body has a sensor fixing block on which the magnetic sensor is mounted on an axis of symmetry passing through the central portion of the magnetic sensor. This sensor fixing block is opposed to a magnetic body provided on the moving body with a gap (first gap: G1) , and has a facing surface parallel to the moving direction of the moving body. The opposing surface of the sensor fixing block is a curved surface (curved surface) with a radius of curvature centering on the central axis of the magnetic body provided on the moving body.
According to the twenty-first aspect of the present invention, the moving body has the non-magnetic body between the two first and second magnetic bodies. That is, two first and second magnetic bodies (for example, a magnetic material such as iron) and a nonmagnetic body (for example, a nonmagnetic material such as aluminum, stainless steel, copper, brass, synthetic resin, and ceramics) are mechanically coupled. A mobile body can be manufactured by combining.

請求項22に記載の発明によれば、移動体に設けられる磁性体は、磁気センサ(の感磁面)に対してギャップ(第1ギャップ:G1)を隔てて対向し、移動体の移動方向に対して平行な第1端面を有し、且つ2つの第1、第2分割部の各対向面に対してギャップ(第2ギャップ:G2)を隔てて対向し、移動体の移動方向に対して平行な第2端面を有している。
これによって、移動体がその移動方向に対して垂直な方向に位置ズレした場合であっても、磁気センサ(の感磁面)と移動体に設けられる磁性体の第1端面との間に形成されるギャップ(第1ギャップ:G1)と2つの第1、第2分割部の各対向面と移動体に設けられる磁性体の第2端面との間に形成されるギャップ(第2ギャップ:G2)とが互いにギャップ長の増減を補い合うため、磁気センサの出力ズレの影響を抑制することができる。
According to a twenty-second aspect of the present invention, the magnetic body provided on the moving body faces the magnetic sensor (the magnetic sensitive surface thereof) with a gap (first gap: G1) therebetween, and the moving direction of the moving body. And opposed to the opposing surfaces of the two first and second divided portions with a gap (second gap: G2) therebetween, with respect to the moving direction of the moving body Second end surfaces parallel to each other.
As a result, even when the moving body is displaced in a direction perpendicular to the moving direction, it is formed between the magnetic sensor (the magnetic sensitive surface thereof) and the first end face of the magnetic body provided on the moving body. Gap (first gap: G1) and a gap (second gap: G2) formed between the opposing surfaces of the two first and second divided portions and the second end surface of the magnetic body provided on the moving body. ) Compensate for the increase / decrease in the gap length, so that the influence of the output deviation of the magnetic sensor can be suppressed.

請求項23に記載の発明によれば、2つの第1、第2磁石を、第1磁路を通る磁束の流れ方向と第2磁路を通る磁束の流れ方向とが互いに逆向きとなるように着磁している。そして、磁性固定体に、磁気センサの中心部を通る対称軸線に対して垂直な方向の両側にそれぞれ配置された2つの第1、第2分割部を設けている。そして、2つの第1、第2分割部に、移動体に設けられる磁性体に対してギャップ(第2ギャップ:G2)を隔てて対向し、移動体の移動方向(回転方向、回転軌跡)に沿って湾曲した対向面(移動体の移動方向に対して平行な対向面)をそれぞれ設けている。 According to the invention of claim 23, the flow direction of the magnetic flux passing through the first magnetic path and the flow direction of the magnetic flux passing through the second magnetic path of the two first and second magnets are opposite to each other. Is magnetized. The magnetic fixed body is provided with two first and second divided portions respectively arranged on both sides in a direction perpendicular to the symmetry axis passing through the central portion of the magnetic sensor. The two first and second divided portions are opposed to the magnetic body provided on the moving body with a gap (second gap: G2) therebetween, and the moving body moves in the moving direction (rotating direction, rotating locus). An opposing surface (an opposing surface parallel to the moving direction of the moving body) that is curved is provided.

ここで、第1磁石より出て、移動体に設けられる磁性体および磁気センサを通過する磁束の量は、磁性固定体の第1分割部の対向面と移動体に設けられる磁性体とが、ギャップ(第2ギャップ:G2)を隔てて対向する対向面積の変化に対応して変更される。また、第2磁石より出て、移動体に設けられる磁性体および磁気センサを通過する磁束の量は、磁性固定体の第2分割部の対向面と移動体に設けられる磁性体とが、ギャップ(第2ギャップ:G2)を隔てて対向する対向面積の変化に対応して変更される。
これによって、移動体の移動方向(回転方向)への移動位置(回転位置、回転変位量)に対する磁気センサの出力特性の直線性(リニアリティ)の悪化を抑制することが可能となるので、移動体の移動方向(回転方向)への移動位置(回転位置、回転変位量)の検出精度を向上させることができる。
また、第1磁路と第2磁路は、エアギャップとして、移動体の移動方向(回転方向)に対して垂直な方向にこの移動体を挟み込んで、上記ギャップ(第2ギャップ:G2)と、これとは別にもう1つのギャップ(第1ギャップ:G1)との、2つのギャップのみを有している。
これによって、移動体がその移動方向(回転方向)に対して垂直な方向に位置ズレした場合であっても、第1ギャップG1と第2ギャップG2とが互いにギャップ長の増減を補い合うため、磁気センサの出力ズレの影響を抑制することができる。
Here, the amount of magnetic flux that comes out of the first magnet and passes through the magnetic body and the magnetic sensor provided in the moving body is determined by the opposing surface of the first divided portion of the magnetic fixed body and the magnetic body provided in the moving body. It is changed corresponding to a change in the facing area facing each other with a gap (second gap: G2). In addition, the amount of magnetic flux coming out of the second magnet and passing through the magnetic body and the magnetic sensor provided in the moving body is such that the opposing surface of the second divided portion of the magnetic fixed body and the magnetic body provided in the moving body are a gap. It is changed corresponding to the change of the facing area facing each other with (second gap: G2).
As a result, it is possible to suppress the deterioration of linearity (linearity) of the output characteristics of the magnetic sensor with respect to the moving position (rotational position, rotational displacement amount) in the moving direction (rotating direction) of the moving body. The detection accuracy of the movement position (rotation position, rotation displacement amount) in the movement direction (rotation direction) can be improved.
The first magnetic path and the second magnetic path, as air gap, sandwich the movable body in a direction perpendicular to the moving direction of the moving body (rotational direction), the gap (second gap: G2) and Apart from this, there are only two gaps, another gap (first gap: G1).
As a result, even when the moving body is displaced in a direction perpendicular to the moving direction (rotating direction), the first gap G1 and the second gap G2 compensate for increase / decrease in the gap length. The influence of the output deviation of the sensor can be suppressed.

請求項24に記載の発明によれば、2つの第1、第2分割部の各対向面は、磁性固定体に保持固定される磁気センサの中心部付近を中心とする曲率半径の凹曲面(湾曲面)である。また、移動体に設けられる磁性体は、2つの第1、第2分割部の各対向面に対してギャップ(第2ギャップ:G2)を隔てて対向し、移動体の移動方向に沿って湾曲した凸曲面(湾曲面、曲面形状の第2端面)を有する部分円筒形状に形成されている。
請求項25に記載の発明によれば、磁性固定体は、磁気センサの中心部を通る対称軸線上に、磁気センサを搭載するセンサ固定ブロックを有している。このセンサ固定ブロックは、移動体に設けられる磁性体に対してギャップ(第1ギャップ:G1)を隔てて対向し、移動体の移動方向に沿って湾曲した対向面(移動体の移動方向に対して平行な対向面)を有している。そして、センサ固定ブロックの対向面は、磁性固定体に保持固定される磁気センサの中心部付近を中心とする曲率半径の凸曲面(湾曲面)である。
According to the twenty-fourth aspect of the present invention, the opposing surfaces of the two first and second divided portions are concave curved surfaces having a radius of curvature centering around the central portion of the magnetic sensor held and fixed to the magnetic fixed body ( Curved surface). Further, the magnetic body provided in the moving body is opposed to the opposing surfaces of the two first and second divided portions with a gap (second gap: G2), and is curved along the moving direction of the moving body. It is formed in a partial cylindrical shape having a convex curved surface (curved surface, curved second end surface).
According to a twenty-fifth aspect of the present invention, the magnetic fixed body has a sensor fixing block on which the magnetic sensor is mounted on an axis of symmetry passing through the center of the magnetic sensor. This sensor fixing block is opposed to a magnetic body provided on the moving body with a gap (first gap: G1), and is opposed to a curved surface along the moving direction of the moving body (with respect to the moving direction of the moving body). Parallel opposing surfaces). The opposing surface of the sensor fixing block is a convex curved surface (curved surface) with a radius of curvature centering around the center of the magnetic sensor held and fixed to the magnetic fixing body.

請求項26に記載の発明によれば、移動体に設けられる磁性体は、磁気センサ(の感磁面)に対してギャップ(第1ギャップ:G1)を隔てて対向し、移動体の移動方向に沿って湾曲した凹曲面(移動体の移動方向に対して平行な凹曲面、第1端面)を有し、且つ2つの第1、第2分割部の各対向面に対してギャップ(第2ギャップ:G2)を隔てて対向し、移動体の移動方向に沿って湾曲した凸曲面(移動体の移動方向に対して平行な凸曲面、第2端面)を有している。
これによって、移動体がその移動方向(回転方向、回転軌跡)に対して垂直な方向に位置ズレした場合であっても、磁気センサ(の感磁面)と移動体に設けられる磁性体の凹曲面(第1端面)との間に形成されるギャップ(第1ギャップ:G1)と2つの第1、第2分割部の各対向面と移動体に設けられる磁性体の凸曲面(第2端面)との間に形成されるギャップ(第2ギャップ:G2)とが互いにギャップ長の増減を補い合うため、磁気センサの出力ズレの影響を抑制することができる。
請求項27に記載の発明によれば、移動体に設けられる磁性体は、移動体の移動方向(回転方向、回転軌跡)に沿って円弧状に延びる部分円筒形状に形成されている。
According to the twenty-sixth aspect of the present invention, the magnetic body provided in the moving body faces the magnetic sensor (the magnetically sensitive surface) with a gap (first gap: G1) therebetween, and the moving direction of the moving body Having a concave curved surface (a concave curved surface parallel to the moving direction of the moving body, the first end surface) and a gap (second second) with respect to the opposing surfaces of the two first and second divided portions. It has a convex curved surface (a convex curved surface parallel to the moving direction of the moving body, the second end surface) that faces the gap G2) and curves along the moving direction of the moving body.
As a result, even when the moving body is displaced in a direction perpendicular to the moving direction (rotation direction, rotation trajectory), the concave portion of the magnetic sensor (the magnetic sensitive surface thereof) and the magnetic body provided on the moving body is Gap (first gap: G1) formed between the curved surface (first end surface) and the convex surfaces (second end surface) of the magnetic body provided on the opposing surfaces of the two first and second divided portions and the movable body ) And the gap (second gap: G2) formed between each other compensate for the increase and decrease of the gap length, so that the influence of the output deviation of the magnetic sensor can be suppressed.
According to a twenty-seventh aspect of the present invention, the magnetic body provided in the moving body is formed in a partial cylindrical shape extending in an arc shape along the moving direction (rotating direction, rotation locus) of the moving body.

本発明を実施するための最良の形態は、移動体または磁性移動体の移動方向への移動位置の検出精度を向上させるという目的を、移動体または磁性移動体の移動方向への移動位置に対する磁気センサの出力特性の直線性(リニアリティ)の悪化を抑制することで実現した。また、移動体または磁性移動体がその移動方向に対して垂直な方向に位置ズレした場合であっても、磁気センサの出力ズレの影響を抑制するという目的を、移動体に設けられる磁性体または磁性移動体に、磁気センサの感磁面に対してギャップ(第1ギャップ:G1)を隔てて対向する第1端面、凹曲面、および磁性固定体の2つの第1、第2分割部の各対向面に対してギャップ(第2ギャップ:G2)を隔てて対向する第2端面、凸曲面を設けたことで実現した。   The best mode for carrying out the present invention is to improve the detection accuracy of the moving position of the moving body or the magnetic moving body in the moving direction, and to improve the detection accuracy of the moving position of the moving body or the magnetic moving body in the moving direction. This was achieved by suppressing the deterioration of the linearity of the sensor output characteristics. In addition, even when the moving body or the magnetic moving body is displaced in a direction perpendicular to the moving direction, the magnetic body provided on the moving body or the object of suppressing the influence of the output displacement of the magnetic sensor Each of the first end face, the concave curved surface, and the two first and second divided portions of the magnetic fixed body facing the magnetic moving body with a gap (first gap: G1) with respect to the magnetic sensitive surface of the magnetic sensor. This is realized by providing a second end face and a convex curved face that face each other with a gap (second gap: G2) from the opposite face.

[実施例1の構成]
図1および図2は本発明の実施例1を示したもので、図1は直線変位検出装置を示した図である。
[Configuration of Example 1]
1 and 2 show a first embodiment of the present invention, and FIG. 1 shows a linear displacement detector.

本実施例の内燃機関(以下エンジンと言う)には、その可変動弁機構のコントロールシャフトの直線変位(直線運動、直動)を検出する直線変位検出装置が取り付けられている。この直線変位検出装置は、可変動弁機構のコントロールシャフトの移動方向への直線変位に伴って移動方向(ストローク方向)に直線移動する移動体(磁性体よりなる移動体:以下磁性移動体と言う)1と、この磁性移動体1と対向するように配置された磁気センサ2と、磁性移動体1および磁気センサ2に向かって磁束を放出する2つの第1、第2磁石(マグネット)3、4と、磁気センサ2および2つの第1、第2マグネット3、4を保持固定する磁性固定体とを備えている。
ここで、磁性固定体は、エンジンの近傍に固定された磁性固定ブロックであって、磁気センサ2を搭載(保持固定)するセンサ固定ブロック5、および磁気センサ2の中心部を通る対称軸線に対して垂直な方向の両側にそれぞれ配置された2つの第1、第2分割ブロック6、7を有している。
The internal combustion engine (hereinafter referred to as the engine) of this embodiment is equipped with a linear displacement detection device that detects linear displacement (linear motion, linear motion) of the control shaft of the variable valve mechanism. This linear displacement detection device is a moving body (moving body made of magnetic material: hereinafter referred to as a magnetic moving body) that linearly moves in the moving direction (stroke direction) in accordance with the linear displacement in the moving direction of the control shaft of the variable valve mechanism. ) 1, a magnetic sensor 2 disposed to face the magnetic moving body 1, and two first and second magnets (magnets) 3 that emit magnetic flux toward the magnetic moving body 1 and the magnetic sensor 2, 4 and a magnetic fixing body for holding and fixing the magnetic sensor 2 and the two first and second magnets 3 and 4.
Here, the magnetic fixed body is a magnetic fixed block fixed in the vicinity of the engine, with respect to a sensor fixed block 5 on which the magnetic sensor 2 is mounted (held and fixed), and a symmetrical axis passing through the center of the magnetic sensor 2. The first and second divided blocks 6 and 7 are arranged on both sides in the vertical direction.

直線変位検出装置は、磁性移動体1、磁気センサ2、2つの第1、第2マグネット3、4および磁性固定体によって、2つの第1、第2マグネット3、4から放出された磁束が互いに逆方向に流れる2つの第1、第2磁気回路(J1、J2)が形成される。
磁性移動体1は、図示左端から図示右端に至るまで全て鉄等の磁性材料(磁性体)によって形成された移動磁性体(磁性移動ブロック)である。この磁性移動体1は、直方体形状に形成されて、磁気センサ2の感磁面との間に第1エアギャップ(エアギャップ1:G1)を隔てて対向する平面形状の第1端面(図示下端面)、および磁性固定体の2つの第1、第2分割ブロック6、7の各対向面との間に第2エアギャップ(エアギャップ2:G2)を隔てて対向する平面形状の第2端面(図示上端面)を有している。
In the linear displacement detection device, magnetic fluxes emitted from the two first and second magnets 3 and 4 are mutually connected by the magnetic moving body 1, the magnetic sensor 2, the two first and second magnets 3 and 4, and the magnetic fixed body. Two first and second magnetic circuits (J1, J2) flowing in opposite directions are formed.
The magnetic moving body 1 is a moving magnetic body (magnetic moving block) formed of a magnetic material (magnetic body) such as iron from the left end in the drawing to the right end in the drawing. The magnetic moving body 1 is formed in a rectangular parallelepiped shape, and has a planar first end face (lower side in the figure) facing the magnetic sensing surface of the magnetic sensor 2 with a first air gap (air gap 1: G1) therebetween. End surface) and a second end surface having a planar shape facing each other with a second air gap (air gap 2: G2) between the opposing surfaces of the two first and second divided blocks 6 and 7 of the magnetic fixed body. (Upper end face in the figure).

本実施例の磁気センサ2は、磁性移動体1の第1端面に対して第1エアギャップ(G1)を隔てて対向し、磁性移動体1のストローク方向の軸線に対して平行な感磁面(一方の感磁面)を有している。この磁気センサ2は、他方の感磁面が、センサ固定ブロック5のセンサ搭載面に当接するように、センサ搭載面上に搭載されている。そして、磁気センサ2は、2つの第1、第2マグネット3、4より放出された磁束を検出するホールICを有している。また、磁気センサ2は、ホールICを鎖交する磁束密度に応じて出力が変化する非接触式の磁気検出素子を構成するホール素子と、このホール素子の出力を増幅する増幅回路とを一体化したIC(集積回路)であって、ホールICを鎖交する磁束密度に対応した電圧信号(出力信号)を発生する。これにより、磁気センサ2からは、エンジン制御ユニット(エンジン制御装置:ECU)に向けてセンサ出力電圧が出力される。   The magnetic sensor 2 of this embodiment is opposed to the first end face of the magnetic moving body 1 with a first air gap (G1) therebetween, and is parallel to the axis of the magnetic moving body 1 in the stroke direction. (One magnetosensitive surface). The magnetic sensor 2 is mounted on the sensor mounting surface so that the other magnetic sensitive surface is in contact with the sensor mounting surface of the sensor fixing block 5. The magnetic sensor 2 has a Hall IC that detects the magnetic flux emitted from the two first and second magnets 3 and 4. In addition, the magnetic sensor 2 integrates a Hall element that constitutes a non-contact type magnetic detection element whose output changes according to the magnetic flux density interlinking the Hall IC and an amplifier circuit that amplifies the output of the Hall element. A voltage signal (output signal) corresponding to the magnetic flux density interlinking the Hall IC is generated. Thereby, the sensor output voltage is output from the magnetic sensor 2 toward the engine control unit (engine control unit: ECU).

2つの第1、第2マグネット3、4は、磁気センサ2の中心部を通る対称軸線を中心にして対称的な位置関係となるように、その対称軸線に対して垂直な方向の両側にそれぞれ配置されている。これらの第1、第2マグネット3、4は、磁性固定体に形成される第1磁路を通る磁束の流れ方向と磁性固定体に形成される第2磁路を通る磁束の流れ方向とが互いに逆向きとなるように着磁されている。また、2つの第1、第2マグネット3、4は、磁性固定体のセンサ固定ブロック5の各第1、第2磁石取付面に当接する側の磁極面の極性が互いに逆極性となるように着磁されている。   The two first and second magnets 3 and 4 are respectively arranged on both sides in a direction perpendicular to the symmetric axis so as to have a symmetric positional relationship about the symmetric axis passing through the center of the magnetic sensor 2. Has been placed. The first and second magnets 3 and 4 have a flow direction of magnetic flux passing through the first magnetic path formed in the magnetic fixed body and a flow direction of magnetic flux passing through the second magnetic path formed in the magnetic fixed body. They are magnetized so that they are opposite to each other. In addition, the two first and second magnets 3 and 4 are arranged such that the polarities of the magnetic pole surfaces on the side contacting the first and second magnet mounting surfaces of the sensor fixing block 5 of the magnetic fixed body are opposite to each other. Magnetized.

2つの第1、第2マグネット3、4は、磁性移動体1のストローク方向の軸線よりも磁気センサ側に配置されている。
第1マグネット3は、センサ固定ブロック5の第1磁石取付面と第1分割ブロック6の第1磁石取付面との間に形成されるギャップに配置されている。具体的には、センサ固定ブロック5の第1磁石取付面および第1分割ブロック6の第1磁石取付面に接着剤等の固定手段を用いて第1マグネット3が保持固定されている。
第2マグネット4は、センサ固定ブロック5の第2磁石取付面と第2分割ブロック7の第2磁石取付面との間に形成されるギャップに配置されている。具体的には、センサ固定ブロック5の第2磁石取付面および第2分割ブロック7の第2磁石取付面に接着剤等の固定手段を用いて第2マグネット4が保持固定されている。
そして、2つの第1、第2マグネット3、4は、平面形状が長方形状(または正方形状)で、例えばサマリウム−コバルト(Sm−Co)磁石、ネオジウム(Nd)磁石等の希土類磁石、アルニコ磁石、フェライト磁石、樹脂磁石が用いられ、長期間磁力を安定して発生し続ける直方体形状の永久磁石である。
The two first and second magnets 3 and 4 are disposed on the magnetic sensor side with respect to the axis line in the stroke direction of the magnetic moving body 1.
The first magnet 3 is disposed in a gap formed between the first magnet mounting surface of the sensor fixing block 5 and the first magnet mounting surface of the first divided block 6. Specifically, the first magnet 3 is held and fixed to the first magnet mounting surface of the sensor fixing block 5 and the first magnet mounting surface of the first divided block 6 by using a fixing means such as an adhesive.
The second magnet 4 is disposed in a gap formed between the second magnet mounting surface of the sensor fixing block 5 and the second magnet mounting surface of the second divided block 7. Specifically, the second magnet 4 is held and fixed to the second magnet mounting surface of the sensor fixing block 5 and the second magnet mounting surface of the second divided block 7 using a fixing means such as an adhesive.
The two first and second magnets 3 and 4 have a rectangular shape (or square shape) in plan view, and are, for example, rare earth magnets such as samarium-cobalt (Sm-Co) magnets and neodymium (Nd) magnets, alnico magnets. Ferrite magnets and resin magnets are used, and are rectangular parallelepiped permanent magnets that continuously generate magnetic force for a long period of time.

磁性固定体は、鉄等の磁性材料によって形成された固定磁性体である。この磁性固定体は、図示しない固定部材に固定されたセンサ固定ブロック5、およびこのセンサ固定ブロック5と共に2つの第1、第2磁路を形成する2つの第1、第2分割ブロック6、7を有している。
センサ固定ブロック5は、直方体形状に形成されて、磁気センサ2の中心部を通る対称軸線上に配置されている。このセンサ固定ブロック5は、磁気センサ2を搭載する平面状のセンサ搭載面、第1マグネット3を取り付ける平面状の第1磁石取付面、および第2マグネット4を取り付ける平面状の第2磁石取付面を有している。そして、センサ固定ブロック5は、磁気センサ2を搭載するセンサ搭載面と第1マグネット3を取り付ける第1磁石取付面との間を結ぶ第1磁路が形成される。また、センサ固定ブロック5は、磁気センサ2を搭載するセンサ搭載面と第2マグネット4を取り付ける第2磁石取付面との間を結ぶ第2磁路が形成される。
The magnetic fixed body is a fixed magnetic body formed of a magnetic material such as iron. The magnetic fixed body includes a sensor fixing block 5 fixed to a fixing member (not shown), and two first and second divided blocks 6 and 7 that form two first and second magnetic paths together with the sensor fixing block 5. have.
The sensor fixing block 5 is formed in a rectangular parallelepiped shape, and is disposed on an axis of symmetry passing through the center of the magnetic sensor 2. The sensor fixing block 5 includes a planar sensor mounting surface for mounting the magnetic sensor 2, a planar first magnet mounting surface for mounting the first magnet 3, and a planar second magnet mounting surface for mounting the second magnet 4. have. The sensor fixing block 5 is formed with a first magnetic path connecting a sensor mounting surface on which the magnetic sensor 2 is mounted and a first magnet mounting surface on which the first magnet 3 is mounted. The sensor fixing block 5 is formed with a second magnetic path connecting the sensor mounting surface on which the magnetic sensor 2 is mounted and the second magnet mounting surface on which the second magnet 4 is mounted.

2つの第1、第2分割ブロック6、7は、コの字状の断面を有し、磁気センサ2の中心部を通る対称軸線を中心にして対称的な形状となるように、その対称軸線に対して垂直な方向の両側にそれぞれ配置されている。これらの第1、第2分割ブロック6、7は、磁性移動体1をそのストローク方向に直線移動自在に収容する移動体収容空間9を隔てて対向するように配置されている。また、2つの第1、第2分割ブロック6、7は、磁性移動体1、磁気センサ2、2つの第1、第2マグネット3、4およびセンサ固定ブロック5を間に挟んで対向するように配置されている。   The two first and second divided blocks 6, 7 have a U-shaped cross section, and the symmetry axis thereof so as to have a symmetric shape about the symmetry axis passing through the center of the magnetic sensor 2. Are arranged on both sides in a direction perpendicular to the direction. The first and second divided blocks 6 and 7 are arranged so as to face each other with a moving body accommodating space 9 in which the magnetic moving body 1 is accommodated so as to be linearly movable in the stroke direction. Further, the two first and second divided blocks 6 and 7 are opposed to each other with the magnetic moving body 1, the magnetic sensor 2, the two first and second magnets 3 and 4 and the sensor fixing block 5 interposed therebetween. Has been placed.

2つの第1、第2分割ブロック6、7は、磁性移動体1のストローク方向の軸線よりも2つの第1、第2マグネット側に、磁性移動体1のストローク方向の軸線に対して平行な方向に、しかも互いに接近するように突出した突出部11、16を有している。これらの突出部11、16には、2つの第1、第2マグネット3、4の磁極面に当接する2つの第1、第2磁石取付面がそれぞれ形成されている。これらの第1、第2磁石取付面は、磁性移動体1のストローク方向の軸線に対して垂直な方向に延びている。   The two first and second divided blocks 6, 7 are parallel to the stroke direction axis of the magnetic movable body 1 on the two first and second magnet sides with respect to the stroke direction axis of the magnetic movable body 1. Projections 11 and 16 project in the direction and close to each other. Two first and second magnet attachment surfaces that are in contact with the magnetic pole surfaces of the two first and second magnets 3 and 4 are formed on the protrusions 11 and 16, respectively. These first and second magnet mounting surfaces extend in a direction perpendicular to the axis of the magnetic moving body 1 in the stroke direction.

また、2つの第1、第2分割ブロック6、7は、磁性移動体1のストローク方向の両側に、磁性移動体1のストローク方向の軸線に対して垂直な方向に延びる垂直部12、15を有している。
また、2つの第1、第2分割ブロック6、7は、磁性移動体1のストローク方向の軸線よりも2つの第1、第2マグネット側に対して逆側に、磁性移動体1の第2端面に対して第2エアギャップ(G2)を隔てて対向するように配置されて、磁性移動体1のストローク方向の軸線に対して平行な方向に延びる対向部(延長部)13、14を有している。これらの第1、第2分割ブロック6、7の各対向部13、14は、所定の隙間(磁性移動体1のストローク方向の隙間:ギャップ)を隔てて互いに対向するように配置されている。
The two first and second divided blocks 6 and 7 are provided with vertical portions 12 and 15 extending in a direction perpendicular to the stroke direction axis of the magnetic mobile body 1 on both sides of the magnetic mobile body 1 in the stroke direction. Have.
Further, the two first and second divided blocks 6 and 7 are arranged on the opposite side to the two first and second magnet sides with respect to the two axial directions of the magnetic moving body 1 in the stroke direction. It has opposing portions (extensions) 13 and 14 that are arranged to face the end surface with a second air gap (G2) therebetween and extend in a direction parallel to the axis of the magnetic moving body 1 in the stroke direction. is doing. The facing portions 13 and 14 of the first and second divided blocks 6 and 7 are arranged so as to face each other with a predetermined gap (gap in the stroke direction of the magnetic moving body 1: gap).

そして、2つの第1、第2分割ブロック6、7の各対向部13、14は、磁性移動体1と少しだけ重なり合うように配置されている。また、2つの第1、第2分割ブロック6、7の各対向部13、14は、磁性移動体1の第2端面に対して第2エアギャップ(G2)を隔てて対向し、磁性移動体1のストローク方向の軸線に対して平行な対向面をそれぞれ有している。
そして、第1分割ブロック6は、第1マグネット3を取り付ける第1磁石取付面と磁性移動体1の第2端面に対向する対向面との間を結ぶ第1磁路が形成される。また、第2分割ブロック7は、第2マグネット4を取り付ける第2磁石取付面と磁性移動体1の第2端面に対向する対向面との間を結ぶ第2磁路が形成される。
The opposing portions 13 and 14 of the two first and second divided blocks 6 and 7 are arranged so as to slightly overlap the magnetic movable body 1. Further, the facing portions 13 and 14 of the two first and second divided blocks 6 and 7 face the second end face of the magnetic moving body 1 with a second air gap (G2) therebetween, and the magnetic moving body Each has an opposing surface parallel to the axis of one stroke direction.
And the 1st division block 6 forms the 1st magnetic path which connects between the 1st magnet attachment surface which attaches the 1st magnet 3, and the counter surface which opposes the 2nd end face of magnetic movement object 1. Further, the second divided block 7 is formed with a second magnetic path connecting the second magnet mounting surface on which the second magnet 4 is mounted and the facing surface facing the second end surface of the magnetic moving body 1.

第1磁気回路(J1)は、磁性移動体1、磁気センサ2および磁性固定体(センサ固定ブロック5、第1分割ブロック6)を通過し、第1マグネット3から放出された磁束により形成される。この第1磁気回路(J1)は、センサ固定ブロック5に形成される、磁気センサ2と第1マグネット3との間を結ぶ第1磁路、および第1分割ブロック6に形成される、第1マグネット3と磁性移動体1との間を結ぶ第1磁路を含んでいる。
これにより、第1マグネット3の磁極面(N極)から出た磁束は、第1分割ブロック6(突出部11→垂直部12→対向部13)→第2エアギャップ(G2)→磁性移動体1→第1エアギャップ(G1)→磁気センサ2(ホールIC)→センサ固定ブロック5の経路で第1マグネット3の磁極面(S極)に戻る。
The first magnetic circuit (J1) is formed by a magnetic flux that passes through the magnetic moving body 1, the magnetic sensor 2, and the magnetic fixed body (the sensor fixing block 5 and the first divided block 6) and is emitted from the first magnet 3. . This first magnetic circuit (J1) is formed in the first magnetic path formed between the magnetic sensor 2 and the first magnet 3 formed in the sensor fixing block 5, and in the first divided block 6. A first magnetic path connecting the magnet 3 and the magnetic moving body 1 is included.
Thereby, the magnetic flux emitted from the magnetic pole surface (N pole) of the first magnet 3 is changed to the first divided block 6 (projection 11 → vertical portion 12 → opposing portion 13) → second air gap (G2) → magnetic moving body. 1 → First air gap (G1) → Magnetic sensor 2 (Hall IC) → Sensor fixing block 5 returns to the magnetic pole surface (S pole) of the first magnet 3.

第2磁気回路(J2)は、磁性移動体1、磁気センサ2および磁性固定体(センサ固定ブロック5、第2分割ブロック7)を通過し、第2マグネット4から放出された磁束により形成される。この第2磁気回路(J2)は、センサ固定ブロック5に形成される、磁気センサ2と第2マグネット4との間を結ぶ第2磁路、および第2分割ブロック7に形成される、第2マグネット4と磁性移動体1との間を結ぶ第2磁路を含んでいる。
これにより、第2マグネット4の磁極面(N極)から出た磁束は、センサ固定ブロック5→磁気センサ2(ホールIC)→第1エアギャップ(G1)→磁性移動体1→第2エアギャップ(G2)→第2分割ブロック7(対向部14→垂直部15→突出部16)の経路で第2マグネット4の磁極面(S極)に戻る。
したがって、本実施例の直線変位検出装置は、2つの第1、第2マグネット3、4の各磁極面(N極)から放出された磁束が、2つの第1、第2磁気回路(J1、J2)を互いに逆方向に流れる。
The second magnetic circuit (J2) is formed by the magnetic flux emitted from the second magnet 4 after passing through the magnetic moving body 1, the magnetic sensor 2, and the magnetic fixed body (the sensor fixed block 5 and the second divided block 7). . The second magnetic circuit (J2) is formed in the sensor fixing block 5, the second magnetic path connecting the magnetic sensor 2 and the second magnet 4, and the second divided block 7, the second magnetic circuit (J2). A second magnetic path connecting the magnet 4 and the magnetic moving body 1 is included.
Thereby, the magnetic flux emitted from the magnetic pole surface (N pole) of the second magnet 4 is changed from the sensor fixing block 5 to the magnetic sensor 2 (Hall IC) → the first air gap (G1) → the magnetic moving body 1 → the second air gap. It returns to the magnetic pole surface (S pole) of the second magnet 4 through the path of (G2) → second divided block 7 (opposing portion 14 → vertical portion 15 → projecting portion 16).
Therefore, in the linear displacement detection device of the present embodiment, the magnetic flux emitted from the magnetic pole surfaces (N poles) of the two first and second magnets 3 and 4 is converted into two first and second magnetic circuits (J1, J2) flows in opposite directions.

[実施例1の検出方法]
次に、本実施例の直線変位検出装置の検出方法を図1および図2に基づいて簡単に説明する。ここで、図2は、磁気センサを通過する磁束量に対する磁性移動体のストローク量を示した特性図である。
[Detection Method of Example 1]
Next, a detection method of the linear displacement detection apparatus of this embodiment will be briefly described with reference to FIGS. Here, FIG. 2 is a characteristic diagram showing the stroke amount of the magnetic moving body with respect to the magnetic flux amount passing through the magnetic sensor.

可変動弁機構のコントロールシャフトがその軸線方向に移動すると、コントロールシャフトに連結された磁性移動体1がそのストローク方向に直線移動する。
このとき、磁性移動体1のストローク量に応じて、磁性移動体1の第2端面と磁性固定体の第1分割ブロック6の対向部13の対向面とが対向する対向面積が変化する。また、磁性移動体1のストローク量に応じて、磁性移動体1の第2端面と磁性固定体の第2分割ブロック7の対向部14の対向面とが対向する対向面積が変化する。
When the control shaft of the variable valve mechanism moves in the axial direction, the magnetic moving body 1 connected to the control shaft moves linearly in the stroke direction.
At this time, the facing area where the second end face of the magnetic moving body 1 and the facing surface of the facing portion 13 of the first divided block 6 of the magnetic fixed body face each other changes according to the stroke amount of the magnetic moving body 1. Further, according to the stroke amount of the magnetic moving body 1, the facing area where the second end surface of the magnetic moving body 1 and the facing surface of the facing portion 14 of the second divided block 7 of the magnetic fixed body face each other changes.

そして、第1マグネット3の磁極面(N極)より出て、第1磁気回路(J1:磁性移動体1および磁気センサ2)を通過する磁束の量は、磁性移動体1の第2端面と第1分割ブロック6の対向部13の対向面との対向面積の変化に対応して変更される。また、第2マグネット4の磁極面(N極)より出て、第2磁気回路(J2:磁気センサ2および磁性移動体1)を通過する磁束の量は、磁性移動体1の第2端面と第2分割ブロック7の対向部14の対向面との対向面積の変化に対応して変更される。   The amount of magnetic flux that comes out of the magnetic pole surface (N pole) of the first magnet 3 and passes through the first magnetic circuit (J1: magnetic moving body 1 and magnetic sensor 2) is the same as that of the second end surface of the magnetic moving body 1. The first divided block 6 is changed in accordance with the change in the facing area with the facing surface of the facing portion 13. Further, the amount of magnetic flux that comes out of the magnetic pole surface (N pole) of the second magnet 4 and passes through the second magnetic circuit (J2: magnetic sensor 2 and magnetic moving body 1) is the same as that of the second end surface of the magnetic moving body 1. The second divided block 7 is changed in accordance with the change in the facing area with the facing surface of the facing portion 14.

ここで、本実施例の直線変位検出装置においては、第1磁路を含む第1磁気回路(J1)を通過する磁束の流れ方向と第2磁路を含む第2磁気回路(J2)を通過する磁束の流れ方向とが互いに逆向きとなるように、すなわち、2つの第1、第2マグネット3、4の磁極面(センサ固定ブロック5に当接する側の磁極面)の極性が互いに逆極性となるように磁性固定体に配置されている。
なお、磁性移動体1の初期位置(図1の位置)から最大移動位置に至るまでの最大ストローク量を例えば8mmとする。
Here, in the linear displacement detection device of the present embodiment, the flow direction of the magnetic flux passing through the first magnetic circuit (J1) including the first magnetic path and the second magnetic circuit (J2) including the second magnetic path are passed. The magnetic pole surfaces of the two first and second magnets 3 and 4 (the magnetic pole surfaces on the side in contact with the sensor fixing block 5) have opposite polarities. It arrange | positions so that it may become.
Note that the maximum stroke amount from the initial position (position in FIG. 1) of the magnetic movable body 1 to the maximum movement position is, for example, 8 mm.

したがって、磁性移動体1のストローク量が小さい時(例えば0mmの時)には、図1に示したように、磁性移動体1が移動体収容空間9内において図示左寄りに配置される。これにより、磁性移動体1の第2端面と第1分割ブロック6の対向部13の対向面との対向面積の方が、磁性移動体1の第2端面と第2分割ブロック7の対向部14の対向面との対向面積よりも広くなるので、第1マグネット3の磁束の影響が強くなる。このため、図2のグラフに示したように、磁気センサ2(ホールIC)が正の方向の磁束の量(または磁束密度)を検出する。この結果、磁気センサ2(ホールIC)の出力信号(センサ信号)は、磁性移動体1の第2端面と第1分割ブロック6の対向部13の対向面との対向面積に対応した正の電圧信号となる。   Therefore, when the stroke amount of the magnetic moving body 1 is small (for example, 0 mm), the magnetic moving body 1 is arranged on the left side in the drawing in the moving body accommodating space 9 as shown in FIG. Thereby, the opposing area of the 2nd end surface of the magnetic mobile body 1 and the opposing surface of the opposing part 13 of the 1st division | segmentation block 6 is the 2nd end surface of the magnetic mobile body 1, and the opposing part 14 of the 2nd division | segmentation block 7. Therefore, the influence of the magnetic flux of the first magnet 3 becomes stronger. Therefore, as shown in the graph of FIG. 2, the magnetic sensor 2 (Hall IC) detects the amount of magnetic flux (or magnetic flux density) in the positive direction. As a result, the output signal (sensor signal) of the magnetic sensor 2 (Hall IC) is a positive voltage corresponding to the facing area between the second end surface of the magnetic moving body 1 and the facing surface of the facing portion 13 of the first divided block 6. Signal.

また、磁性移動体1のストローク量が大きい時(例えば8mmの時)には、磁性移動体1が移動体収容空間9内において図示右寄りに配置される。これにより、磁性移動体1の第2端面と第1分割ブロック6の対向部13の対向面との対向面積よりも、磁性移動体1の第2端面と第2分割ブロック7の対向部14の対向面との対向面積の方が広くなるので、第2マグネット4の磁束の影響が強くなる。このため、図2のグラフに示したように、磁気センサ2(ホールIC)が負の方向の磁束の量(または磁束密度)を検出する。この結果、磁気センサ2(ホールIC)の出力信号(センサ信号)は、磁性移動体1の第2端面と第2分割ブロック7の対向部14の対向面との対向面積に対応した負の電圧信号となる。   When the stroke of the magnetic moving body 1 is large (for example, when it is 8 mm), the magnetic moving body 1 is arranged on the right side in the drawing in the moving body accommodating space 9. Thereby, the second end face of the magnetic movable body 1 and the opposed portion 14 of the second divided block 7 are opposed to the opposed area of the second end face of the magnetic movable body 1 and the opposed surface of the opposed portion 13 of the first divided block 6. Since the facing area with the facing surface becomes wider, the influence of the magnetic flux of the second magnet 4 becomes stronger. Therefore, as shown in the graph of FIG. 2, the magnetic sensor 2 (Hall IC) detects the amount of magnetic flux (or magnetic flux density) in the negative direction. As a result, the output signal (sensor signal) of the magnetic sensor 2 (Hall IC) is a negative voltage corresponding to the facing area between the second end surface of the magnetic moving body 1 and the facing surface of the facing portion 14 of the second divided block 7. Signal.

また、磁性移動体1のストローク量が例えば4mmの時には、磁性移動体1が移動体収容空間9内において中央位置に配置される。この場合には、磁性移動体1の第2端面と第1分割ブロック6の対向部13の対向面との対向面積が、磁性移動体1の第2端面と第2分割ブロック7の対向部14の対向面との対向面積と同じ広さになるので、第1マグネット3から放出された磁束と第2マグネット4から放出された磁束とが相殺される。このため、磁気センサ2(ホールIC)が検出する磁束の量(または磁束密度)は、図2のグラフに示したように、ゼロ(0)になる。この結果、磁気センサ2(ホールIC)の出力信号(センサ信号)は、ゼロ(0)となる。
そして、ECUは、磁気センサ2(ホールIC)より出力される電圧信号に基づいて、コントロールシャフトの直線変位量(ストローク量)を算出し、このストローク量に基づいてエンジンの吸気バルブ(または排気バルブ)のバルブリフト量を算出する。
Further, when the stroke amount of the magnetic movable body 1 is 4 mm, for example, the magnetic movable body 1 is disposed at the center position in the movable body accommodating space 9. In this case, the facing area between the second end face of the magnetic moving body 1 and the facing face of the facing portion 13 of the first divided block 6 is equal to the second end face of the magnetic moving body 1 and the facing portion 14 of the second divided block 7. Therefore, the magnetic flux emitted from the first magnet 3 and the magnetic flux emitted from the second magnet 4 cancel each other. For this reason, the amount of magnetic flux (or magnetic flux density) detected by the magnetic sensor 2 (Hall IC) is zero (0) as shown in the graph of FIG. As a result, the output signal (sensor signal) of the magnetic sensor 2 (Hall IC) becomes zero (0).
The ECU calculates a linear displacement amount (stroke amount) of the control shaft based on the voltage signal output from the magnetic sensor 2 (Hall IC), and the intake valve (or exhaust valve) of the engine based on the stroke amount. ) Is calculated.

[実施例1の効果]
以上のように、本実施例の直線変位検出装置においては、第1磁路を含む第1磁気回路(J1)を通過する磁束の流れ方向と第2磁路を含む第2磁気回路(J2)を通過する磁束の流れ方向とが互いに逆向きとなるように、2つの第1、第2マグネット3、4が着磁されている。すなわち、2つの第1、第2マグネット3、4は、各磁極面(センサ固定ブロック5に当接する側の磁極面)の極性が互いに逆極性となるように、磁性固定体の各ギャップに配置(着磁)されている。
そして、磁性固定体(磁性固定ブロック)に対して相対的に直線変位する磁性移動体1は、検出対象物としての可変動弁機構のコントロールシャフトに連結されている。
[Effect of Example 1]
As described above, in the linear displacement detection device of the present embodiment, the flow direction of magnetic flux passing through the first magnetic circuit (J1) including the first magnetic path and the second magnetic circuit (J2) including the second magnetic path. The two first and second magnets 3 and 4 are magnetized so that the flow directions of the magnetic flux passing through the magnets are opposite to each other. That is, the two first and second magnets 3 and 4 are arranged in the gaps of the magnetic fixed body so that the polarities of the magnetic pole surfaces (the magnetic pole surfaces on the side contacting the sensor fixing block 5) are opposite to each other. (Magnetized).
And the magnetic mobile body 1 which carries out a linear displacement relatively with respect to a magnetic fixed body (magnetic fixed block) is connected with the control shaft of the variable valve mechanism as a detection target.

また、磁性固定体は、センサ固定ブロック5および2つの第1、第2分割ブロック6、7等を有している。そして、センサ固定ブロック5のセンサ搭載面上には、磁気センサ2が搭載されている。また、2つの第1、第2分割ブロック6、7は、磁気センサ2の中心部を通る対称軸線を中心にして対称的な形状となるように、磁気センサ2の中心部を通る対称軸線に対して垂直な方向の両側にそれぞれ配置されている。また、2つの第1、第2分割ブロック6、7には、磁性移動体1の第2端面に対して第2エアギャップ(G2)を隔てて対向する対向部13、14が設けられている。これらの対向部13、14の図示下端面には、磁性移動体1の第2端面に対して第2エアギャップ(G2)を隔てて対向し、磁性移動体1のストローク方向に対して平行な対向面がそれぞれ形成されている。そして、2つの第1、第2分割ブロック6、7の各対向部13、14は、磁性移動体1と少しだけ重なり合うように、磁性移動体1よりも磁気センサ側に対して逆側に配置されている。   The magnetic fixed body includes a sensor fixing block 5 and two first and second divided blocks 6 and 7. The magnetic sensor 2 is mounted on the sensor mounting surface of the sensor fixing block 5. In addition, the two first and second divided blocks 6 and 7 have symmetrical axes that pass through the central portion of the magnetic sensor 2 so that they are symmetrical about the symmetrical axis that passes through the central portion of the magnetic sensor 2. They are arranged on both sides in a direction perpendicular to the respective sides. The two first and second divided blocks 6 and 7 are provided with facing portions 13 and 14 that face the second end face of the magnetic moving body 1 with a second air gap (G2) therebetween. . The opposed lower end surfaces of the facing portions 13 and 14 are opposed to the second end surface of the magnetic moving body 1 with a second air gap (G2) therebetween, and are parallel to the stroke direction of the magnetic moving body 1. Opposing surfaces are formed respectively. And each opposing part 13 and 14 of two 1st, 2nd division | segmentation blocks 6 and 7 is arrange | positioned on the opposite side with respect to the magnetic sensor side rather than the magnetic moving body 1 so that the magnetic moving body 1 may be overlapped a little. Has been.

ここで、第1マグネット3の磁極面(N極)より出て、第1磁気回路(J1:磁性移動体1および磁気センサ2)を通過する磁束の量は、磁性固定体の第1分割ブロック6の対向部13の対向面と磁性移動体1の第2端面とが、第2エアギャップ(G2)を隔てて対向する対向面積の変化に対応して変更される。また、第2マグネット4の磁極面(N極)より出て、第2磁気回路(J2:磁気センサ2および磁性移動体1)を通過する磁束の量は、第2分割ブロック7の対向部14の対向面と磁性移動体1の第2端面とが、第2エアギャップ(G2)を隔てて対向する対向面積の変化に対応して変更される。   Here, the amount of magnetic flux coming out of the magnetic pole surface (N pole) of the first magnet 3 and passing through the first magnetic circuit (J1: the magnetic moving body 1 and the magnetic sensor 2) is the first divided block of the magnetic fixed body. The facing surface of the facing portion 13 and the second end surface of the magnetic movable body 1 are changed in response to a change in facing area facing each other across the second air gap (G2). Further, the amount of magnetic flux that comes out of the magnetic pole surface (N pole) of the second magnet 4 and passes through the second magnetic circuit (J2: magnetic sensor 2 and magnetic moving body 1) is the opposing portion 14 of the second divided block 7. The opposite surface and the second end surface of the magnetic movable body 1 are changed in accordance with the change in the opposed area that faces the second air gap (G2).

これによって、本実施例の直線変位検出装置においては、2つの第1、第2分割ブロック6、7の各対向部13、14の対向面と磁性移動体1の第2端面とが対向する対向面積を、磁性移動体1のストローク方向へのストローク量に応じて比例的に変化させることにより、磁性移動体1を介して磁気センサ2(ホールIC)を通過する磁束の量を直線的に変化させることが可能となる。これにより、磁性移動体1のストローク方向へのストローク量に応じて、磁気センサ2より出力される出力信号が直線的に変化する。
したがって、磁性移動体1のストローク方向へのストローク量に対する磁気センサ2の出力特性の直線性(リニアリティ)の悪化を抑制することが可能となるので、磁性移動体1のストローク方向へのストローク量の検出精度を向上させることができる。
Thereby, in the linear displacement detection apparatus of the present embodiment, the opposing surfaces of the opposing portions 13 and 14 of the two first and second divided blocks 6 and 7 are opposed to the second end surface of the magnetic movable body 1. By changing the area in proportion to the stroke amount of the magnetic moving body 1 in the stroke direction, the amount of magnetic flux passing through the magnetic sensor 2 (Hall IC) via the magnetic moving body 1 is linearly changed. It becomes possible to make it. Thereby, the output signal output from the magnetic sensor 2 changes linearly according to the stroke amount of the magnetic moving body 1 in the stroke direction.
Accordingly, it is possible to suppress the deterioration of the linearity of the output characteristics of the magnetic sensor 2 with respect to the stroke amount of the magnetic moving body 1 in the stroke direction. Detection accuracy can be improved.

そして、磁性移動体1の第1端面と磁気センサ2の感磁面との間には、所定のギャップ長を有する第1エアギャップ(G1)が形成されている。また、磁性移動体1の第2端面と2つの第1、第2分割ブロック6、7の各対向部13、14の対向面との間には、所定のギャップ長を有する第2エアギャップ(G2)が形成されている。
これによって、仮に磁性移動体1がそのストローク方向に対して垂直な方向(図1における位置ズレ方向)に位置ズレした場合であっても、第1エアギャップ(G1)と第2エアギャップ(G2)とが互いにギャップ長の増減を補い合うため、磁気センサ2の出力ズレの影響を抑制することができる。例えば第1エアギャップ(G1)が大きくなると、その分だけ第2エアギャップ(G2)が小さくなる。逆に、第1エアギャップ(G1)が小さくなると、その分だけ第2エアギャップ(G2)が大きくなる。
A first air gap (G1) having a predetermined gap length is formed between the first end face of the magnetic moving body 1 and the magnetic sensitive surface of the magnetic sensor 2. In addition, a second air gap (having a predetermined gap length) is formed between the second end surface of the magnetic movable body 1 and the opposing surfaces of the opposing portions 13 and 14 of the two first and second divided blocks 6 and 7. G2) is formed.
Accordingly, even if the magnetic moving body 1 is displaced in a direction perpendicular to the stroke direction (the positional displacement direction in FIG. 1), the first air gap (G1) and the second air gap (G2) ) Compensate for the increase / decrease in the gap length, so that the influence of the output deviation of the magnetic sensor 2 can be suppressed. For example, when the first air gap (G1) is increased, the second air gap (G2) is decreased accordingly. Conversely, when the first air gap (G1) is reduced, the second air gap (G2) is increased accordingly.

図3は本発明の実施例2を示したもので、直線変位検出装置を示した図である。
本実施例の直線変位検出装置は、実施例1と同様に、磁性移動体(磁性移動ブロック)1、磁気センサ2、2つの第1、第2マグネット3、4および磁性固定体(磁性固定ブロック)を備えている。
FIG. 3 shows a second embodiment of the present invention and is a diagram showing a linear displacement detector.
As in the first embodiment, the linear displacement detection apparatus of the present embodiment includes a magnetic moving body (magnetic moving block) 1, a magnetic sensor 2, two first and second magnets 3, 4 and a magnetic fixed body (magnetic fixed block). ).

本実施例の磁性移動体1は、実施例1と同様にして、鉄等の磁性体(磁性材料)よりなる移動体であって、可変動弁機構のコントロールシャフトの移動方向への直線変位に伴って移動方向(ストローク方向)に直線移動する。
また、本実施例の磁性固定体は、横E字状の断面を有するセンサ固定ブロック5、および逆L字状の断面を有する2つの第1、第2分割ブロック6、7を有している。
センサ固定ブロック5は、磁性移動体1のストローク方向の軸線に対して平行な方向に延びるベース部19を有している。このベース部19の中央部には、図示上方に突出したセンサ固定部20が一体的に設けられている。このセンサ固定部20は、直方体形状に形成されて、磁気センサ2の中心部を通る対称軸線上に配置されている。そして、センサ固定部20は、その図示上端面が、磁気センサ2を搭載する平面状のセンサ搭載面とされている。
The magnetic moving body 1 of the present embodiment is a moving body made of a magnetic body (magnetic material) such as iron in the same manner as in the first embodiment. Along with this, it moves linearly in the movement direction (stroke direction).
In addition, the magnetic fixing body of the present embodiment has a sensor fixing block 5 having a transverse E-shaped cross section and two first and second divided blocks 6 and 7 having an inverted L-shaped cross section. .
The sensor fixing block 5 has a base portion 19 extending in a direction parallel to the axis of the magnetic movable body 1 in the stroke direction. A sensor fixing portion 20 protruding upward in the figure is integrally provided at the center portion of the base portion 19. The sensor fixing portion 20 is formed in a rectangular parallelepiped shape and is disposed on an axis of symmetry passing through the central portion of the magnetic sensor 2. And the sensor fixing | fixed part 20 is made into the planar sensor mounting surface where the illustration upper end surface mounts the magnetic sensor 2. FIG.

ベース部19の両端部には、図示上方に突出した2つの第1、第2磁石取付部21、22が一体的に設けられている。これらの第1、第2磁石取付部21、22は、磁気センサ2の中心部を通る対称軸線を中心にして対称的な形状(または位置関係)となるように、磁気センサ2の中心部を通る対称軸線に対して垂直な方向の両側にそれぞれ配置されている。そして、2つの第1、第2磁石取付部21、22は、その図示上端面が、第1マグネット3を取り付ける平面状の第1磁石取付面、および第2マグネット4を取り付ける平面状の第2磁石取付面とされている。
ここで、本実施例のセンサ固定ブロック5は、磁気センサ2を搭載するセンサ搭載面と第1マグネット3を取り付ける第1磁石取付面との間を結ぶ第1磁路が形成される。また、センサ固定ブロック5は、磁気センサ2を搭載するセンサ搭載面と第2マグネット4を取り付ける第2磁石取付面との間を結ぶ第2磁路が形成される。
Two first and second magnet mounting portions 21 and 22 projecting upward in the figure are integrally provided at both ends of the base portion 19. These first and second magnet mounting portions 21 and 22 are arranged at the center of the magnetic sensor 2 so as to have a symmetric shape (or positional relationship) about the axis of symmetry passing through the center of the magnetic sensor 2. They are arranged on both sides in a direction perpendicular to the passing symmetry axis. The two first and second magnet attachment portions 21, 22 have a planar first magnet attachment surface to which the first magnet 3 is attached and a planar second portion to which the second magnet 4 is attached. It is a magnet mounting surface.
Here, the sensor fixing block 5 of the present embodiment is formed with a first magnetic path connecting the sensor mounting surface on which the magnetic sensor 2 is mounted and the first magnet mounting surface on which the first magnet 3 is mounted. The sensor fixing block 5 is formed with a second magnetic path connecting the sensor mounting surface on which the magnetic sensor 2 is mounted and the second magnet mounting surface on which the second magnet 4 is mounted.

2つの第1、第2分割ブロック6、7は、磁気センサ2の中心部を通る対称軸線を中心にして対称的な形状となるように、その対称軸線に対して垂直な方向の両側にそれぞれ配置されている。これらの第1、第2分割ブロック6、7は、実施例1と同様に、磁性移動体1をそのストローク方向に直線移動自在に収容する移動体収容空間9を隔てて対向するように配置されている。また、2つの第1、第2分割ブロック6、7は、磁性移動体1、磁気センサ2およびセンサ固定ブロック5のセンサ固定部20を間に挟んで対向するように配置されている。   The two first and second divided blocks 6 and 7 are respectively arranged on both sides in a direction perpendicular to the symmetric axis so as to have a symmetric shape around the symmetric axis passing through the center of the magnetic sensor 2. Has been placed. As in the first embodiment, the first and second divided blocks 6 and 7 are arranged so as to face each other with a moving body accommodating space 9 that accommodates the magnetic moving body 1 linearly movable in the stroke direction. ing. Further, the two first and second divided blocks 6 and 7 are arranged so as to face each other with the sensor moving part 1, the magnetic sensor 2 and the sensor fixing part 20 of the sensor fixing block 5 interposed therebetween.

2つの第1、第2分割ブロック6、7は、磁性移動体1のストローク方向の両側に、磁性移動体1のストローク方向の軸線に対して垂直な方向に延びる垂直部12、15を有している。これらの垂直部12、15の図示下端面には、2つの第1、第2マグネット3、4の磁極面に当接する2つの第1、第2磁石取付面がそれぞれ形成されている。これらの第1、第2磁石取付面は、磁性移動体1のストローク方向の軸線に対して平行な方向に延びている。   The two first and second divided blocks 6, 7 have vertical portions 12, 15 extending in a direction perpendicular to the axis of the magnetic moving body 1 in the stroke direction on both sides in the stroke direction of the magnetic moving body 1. ing. Two first and second magnet attachment surfaces that are in contact with the magnetic pole surfaces of the two first and second magnets 3 and 4 are formed on the lower end surfaces of the vertical portions 12 and 15 in the figure. These first and second magnet mounting surfaces extend in a direction parallel to the axis of the magnetic moving body 1 in the stroke direction.

また、2つの第1、第2分割ブロック6、7は、実施例1と同様に、対向部13、14を有している。また、2つの第1、第2分割ブロック6、7の各対向部13、14は、磁性移動体1の第2端面に対して第2エアギャップ(G2)を隔てて対向し、磁性移動体1のストローク方向の軸線に対して平行な対向面をそれぞれ有している。
そして、第1分割ブロック6は、第1マグネット3を取り付ける第1磁石取付面と磁性移動体1の第2端面に対向する対向面との間を結ぶ第1磁路が形成される。また、第2分割ブロック7は、第2マグネット4を取り付ける第2磁石取付面と磁性移動体1の第2端面に対向する対向面との間を結ぶ第2磁路が形成される。
Further, the two first and second divided blocks 6 and 7 have facing portions 13 and 14 as in the first embodiment. Further, the facing portions 13 and 14 of the two first and second divided blocks 6 and 7 face the second end face of the magnetic moving body 1 with a second air gap (G2) therebetween, and the magnetic moving body Each has an opposing surface parallel to the axis of one stroke direction.
And the 1st division block 6 forms the 1st magnetic path which connects between the 1st magnet attachment surface which attaches the 1st magnet 3, and the counter surface which opposes the 2nd end face of magnetic movement object 1. Further, the second divided block 7 is formed with a second magnetic path connecting the second magnet mounting surface on which the second magnet 4 is mounted and the facing surface facing the second end surface of the magnetic moving body 1.

第1磁気回路(J1)は、磁性移動体1、磁気センサ2および磁性固定体(センサ固定ブロック5、第1分割ブロック6)を通過し、第1マグネット3から放出された磁束により形成される。この第1磁気回路(J1)は、センサ固定ブロック5に形成される、磁気センサ2と第1マグネット3との間を結ぶ第1磁路、および第1分割ブロック6に形成される、第1マグネット3と磁性移動体1との間を結ぶ第1磁路を含んでいる。
これにより、第1マグネット3の磁極面(N極)から出た磁束は、第1分割ブロック6(垂直部12→対向部13)→第2エアギャップ(G2)→磁性移動体1→第1エアギャップ(G1)→磁気センサ2(ホールIC)→センサ固定ブロック5(センサ固定部20→ベース部19→第1磁石取付部21)の経路で第1マグネット3の磁極面(S極)に戻る。
The first magnetic circuit (J1) is formed by a magnetic flux that passes through the magnetic moving body 1, the magnetic sensor 2, and the magnetic fixed body (the sensor fixing block 5 and the first divided block 6) and is emitted from the first magnet 3. . This first magnetic circuit (J1) is formed in the first magnetic path formed between the magnetic sensor 2 and the first magnet 3 formed in the sensor fixing block 5, and in the first divided block 6. A first magnetic path connecting the magnet 3 and the magnetic moving body 1 is included.
Thereby, the magnetic flux emitted from the magnetic pole surface (N pole) of the first magnet 3 is changed into the first divided block 6 (vertical portion 12 → opposing portion 13) → second air gap (G2) → magnetic moving body 1 → first. On the magnetic pole surface (S pole) of the first magnet 3 along the path of air gap (G1) → magnetic sensor 2 (Hall IC) → sensor fixing block 5 (sensor fixing portion 20 → base portion 19 → first magnet mounting portion 21). Return.

第2磁気回路(J2)は、磁性移動体1、磁気センサ2および磁性固定体(センサ固定ブロック5、第2分割ブロック7)を通過し、第2マグネット4から放出された磁束により形成される。この第2磁気回路(J2)は、センサ固定ブロック5に形成される、磁気センサ2と第2マグネット4との間を結ぶ第2磁路、および第2分割ブロック7に形成される、第2マグネット4と磁性移動体1との間を結ぶ第2磁路を含んでいる。
これにより、第2マグネット4の磁極面(N極)から出た磁束は、センサ固定ブロック5(第2磁石取付部22→ベース部19→センサ固定部20)→磁気センサ2(ホールIC)→第1エアギャップ(G1)→磁性移動体1→第2エアギャップ(G2)→第2分割ブロック7(対向部14→垂直部15)の経路で第2マグネット4の磁極面(S極)に戻る。
これによって、実施例1と同様の効果を達成することができる。
The second magnetic circuit (J2) is formed by the magnetic flux emitted from the second magnet 4 after passing through the magnetic moving body 1, the magnetic sensor 2, and the magnetic fixed body (the sensor fixed block 5 and the second divided block 7). . The second magnetic circuit (J2) is formed in the sensor fixing block 5, the second magnetic path connecting the magnetic sensor 2 and the second magnet 4, and the second divided block 7, the second magnetic circuit (J2). A second magnetic path connecting the magnet 4 and the magnetic moving body 1 is included.
Thereby, the magnetic flux emitted from the magnetic pole surface (N pole) of the second magnet 4 is changed to the sensor fixing block 5 (second magnet mounting portion 22 → base portion 19 → sensor fixing portion 20) → magnetic sensor 2 (Hall IC) → On the magnetic pole surface (S pole) of the second magnet 4 along the path of the first air gap (G1) → the magnetic moving body 1 → the second air gap (G2) → the second divided block 7 (opposite portion 14 → vertical portion 15). Return.
As a result, the same effect as in the first embodiment can be achieved.

図4は本発明の実施例3を示したもので、直線変位検出装置を示した図である。
本実施例の直線変位検出装置は、磁気センサ2、2つの第1、第2マグネット3、4、磁性固定体(磁性固定ブロック)および2つの第1、第2磁性体31、32を有する移動体(可動体)10を備えている。
FIG. 4 shows a third embodiment of the present invention and shows a linear displacement detector.
The linear displacement detection apparatus of the present embodiment includes a magnetic sensor 2, two first and second magnets 3, 4, a magnetic fixed body (magnetic fixed block), and two first and second magnetic bodies 31, 32. A body (movable body) 10 is provided.

本実施例の移動体10は、直方体形状に形成されており、2つの第1、第2磁性体31、32間に非磁性体33を有している。
第1磁性体31は、鉄等の磁性材料によって形成された第1磁性移動体であって、磁気センサ2の感磁面に結合された磁性体(磁性固定体、磁性固定ブロック)17との間に第1エアギャップ(G1)を隔てて対向する平面形状の第1端面(平面、平坦面、図示下端面)、および磁性固定体の第1分割ブロック6の対向部13の対向面との間に第2エアギャップ(G2)を隔てて対向する平面形状の第2端面(平面、平坦面、図示上端面)を有している。
The moving body 10 of the present embodiment is formed in a rectangular parallelepiped shape, and has a non-magnetic body 33 between the two first and second magnetic bodies 31 and 32.
The first magnetic body 31 is a first magnetic moving body formed of a magnetic material such as iron, and a magnetic body (magnetic fixed body, magnetic fixed block) 17 coupled to the magnetic sensitive surface of the magnetic sensor 2. A first end surface (a flat surface, a flat surface, a lower end surface in the drawing) opposed to each other with a first air gap (G1) therebetween, and a facing surface of the facing portion 13 of the first divided block 6 of the magnetic fixed body A planar second end surface (a flat surface, a flat surface, or an upper end surface in the drawing) facing each other with a second air gap (G2) therebetween is provided.

第2磁性体32は、鉄等の磁性材料によって形成された第2磁性移動体であって、磁気センサ2の感磁面に結合された磁性体17との間に第1エアギャップ(G1)を隔てて対向する平面形状の第1端面(平面、平坦面、図示下端面)、および磁性固定体の第2分割ブロック7の対向部14の対向面との間に第2エアギャップ(G2)を隔てて対向する平面形状の第2端面(平面、平坦面、図示上端面)を有している。
非磁性体33は、例えばアルミニウム、ステンレス、銅、黄銅、合成樹脂、セラミックス等の非磁性材料によって形成された非磁性移動体であって、溶接や接着等の機械的結合によって2つの第1、第2磁性体31、32に結合されている。
The second magnetic body 32 is a second magnetic moving body formed of a magnetic material such as iron, and a first air gap (G1) between the second magnetic body 32 and the magnetic body 17 coupled to the magnetic sensitive surface of the magnetic sensor 2. A second air gap (G2) between the planar first end face (plane, flat face, lower end face in the drawing) facing each other and the opposing face of the opposing portion 14 of the second divided block 7 of the magnetic fixed body And a planar second end face (a flat face, a flat face, and an upper end face in the figure) facing each other.
The non-magnetic body 33 is a non-magnetic moving body formed of a non-magnetic material such as aluminum, stainless steel, copper, brass, synthetic resin, ceramics, etc., and two first, The second magnetic bodies 31 and 32 are coupled.

本実施例の磁性固定体は、直方体形状に形成されたセンサ固定ブロック5、コの字状に形成された2つの第1、第2分割ブロック6、7、および磁性体17を有している。この磁性体17は、磁気センサ2の感磁面上に配置されて、センサ固定ブロック5のセンサ搭載面との間に磁気センサ2を挟み込んで保持固定している。
また、2つの第1、第2分割ブロック6、7は、実施例1と同様に、対向部13、14を有している。また、2つの第1、第2分割ブロック6、7の各対向部13、14は、移動体10のストローク方向の両端に設けられる2つの第1、第2磁性体31、32の各第2端面に対して第2エアギャップ(G2)を隔てて対向し、移動体10のストローク方向の軸線に対して平行な対向面(平面、平坦面)をそれぞれ有している。
そして、第1分割ブロック6は、第1マグネット3を取り付ける第1磁石取付面と移動体10のストローク方向の一端(図示左端)に設けられる第1磁性体31の第2端面に対向する対向面との間を結ぶ第1磁路が形成される。また、第2分割ブロック7は、第2マグネット4を取り付ける第2磁石取付面と移動体10のストローク方向の他端(図示右端)に設けられる第2磁性体32の第2端面に対向する対向面との間を結ぶ第2磁路が形成される。
The magnetic fixed body of the present embodiment has a sensor fixing block 5 formed in a rectangular parallelepiped shape, two first and second divided blocks 6 and 7 formed in a U-shape, and a magnetic body 17. . The magnetic body 17 is disposed on the magnetic sensitive surface of the magnetic sensor 2 and holds and fixes the magnetic sensor 2 between the sensor mounting block 5 and the sensor mounting surface.
Further, the two first and second divided blocks 6 and 7 have facing portions 13 and 14 as in the first embodiment. In addition, the opposing portions 13 and 14 of the two first and second divided blocks 6 and 7 are respectively second of the first and second magnetic bodies 31 and 32 provided at both ends of the moving body 10 in the stroke direction. Opposite surfaces are opposed to the end surface with a second air gap (G2) therebetween and are parallel to the axis of the moving body 10 in the stroke direction.
And the 1st division | segmentation block 6 opposes the 1st magnet attachment surface which attaches the 1st magnet 3, and the 2nd end surface of the 1st magnetic body 31 provided in the end (left end of illustration) of the moving body 10 at the stroke direction. Is formed. The second divided block 7 is opposed to the second magnet mounting surface to which the second magnet 4 is mounted and the second end surface of the second magnetic body 32 provided at the other end (right end in the drawing) of the moving body 10 in the stroke direction. A second magnetic path connecting between the surfaces is formed.

第1磁気回路(J1)は、移動体10の第1磁性体31、磁気センサ2および磁性固定体(センサ固定ブロック5、第1分割ブロック6、磁性体17)を通過し、第1マグネット3から放出された磁束により形成される。この第1磁気回路(J1)は、磁性体17に形成される、第1磁性体31と磁気センサ2との間を結ぶ第1磁路、センサ固定ブロック5に形成される、磁気センサ2と第1マグネット3との間を結ぶ第1磁路、および第1分割ブロック6に形成される、第1マグネット3と第1磁性体31との間を結ぶ第1磁路を含んでいる。
これにより、第1マグネット3の磁極面(N極)から出た磁束は、第1分割ブロック6(突出部11→垂直部12→対向部13)→第2エアギャップ(G2)→移動体10(第1磁性体31)→第1エアギャップ(G1)→磁性固定体(磁性体17)→磁気センサ2(ホールIC)→センサ固定ブロック5の経路で第1マグネット3の磁極面(S極)に戻る。
The first magnetic circuit (J1) passes through the first magnetic body 31, the magnetic sensor 2, and the magnetic fixed body (the sensor fixed block 5, the first divided block 6, and the magnetic body 17) of the moving body 10, and the first magnet 3 It is formed by the magnetic flux emitted from. The first magnetic circuit (J1) is formed in the magnetic body 17, the first magnetic path connecting the first magnetic body 31 and the magnetic sensor 2, and the magnetic sensor 2 formed in the sensor fixing block 5. The first magnetic path connecting the first magnet 3 and the first magnetic path connecting the first magnet 3 and the first magnetic body 31 formed in the first divided block 6 are included.
Thereby, the magnetic flux emitted from the magnetic pole surface (N pole) of the first magnet 3 is changed to the first divided block 6 (protruding portion 11 → vertical portion 12 → facing portion 13) → second air gap (G2) → moving body 10. (First magnetic body 31) → first air gap (G1) → magnetic fixed body (magnetic body 17) → magnetic sensor 2 (Hall IC) → magnetic pole surface (S pole) of the first magnet 3 along the path of the sensor fixing block 5 Return to).

第2磁気回路(J2)は、移動体10の第2磁性体32、磁気センサ2および磁性固定体(センサ固定ブロック5、第2分割ブロック7、磁性体17)を通過し、第2マグネット4から放出された磁束により形成される。この第2磁気回路(J2)は、磁性体17に形成される、第2磁性体32と磁気センサ2との間を結ぶ第2磁路、センサ固定ブロック5に形成される、磁気センサ2と第2マグネット4との間を結ぶ第2磁路、および第2分割ブロック7に形成される、第2マグネット4と第2磁性体32との間を結ぶ第2磁路を含んでいる。
これにより、第2マグネット4の磁極面(N極)から出た磁束は、センサ固定ブロック5→磁気センサ2(ホールIC)→磁性固定体(磁性体17)→第1エアギャップ(G1)→移動体10(第2磁性体32)→第2エアギャップ(G2)→第2分割ブロック7(対向部14→垂直部15→突出部16)の経路で第2マグネット4の磁極面(S極)に戻る。
これによって、実施例1と同様の効果を達成することができる。
The second magnetic circuit (J2) passes through the second magnetic body 32, the magnetic sensor 2 and the magnetic fixed body (the sensor fixing block 5, the second divided block 7, and the magnetic body 17) of the moving body 10, and the second magnet 4 It is formed by the magnetic flux emitted from. The second magnetic circuit (J2) is formed on the magnetic sensor 17, the second magnetic path formed between the second magnetic body 32 and the magnetic sensor 2, and the magnetic sensor 2 formed on the sensor fixing block 5. The second magnetic path that connects the second magnet 4 and the second magnetic path that is formed in the second divided block 7 and connects the second magnet 4 and the second magnetic body 32 are included.
Thereby, the magnetic flux emitted from the magnetic pole surface (N pole) of the second magnet 4 is changed from the sensor fixing block 5 to the magnetic sensor 2 (Hall IC) → the magnetic fixing body (magnetic body 17) → the first air gap (G1) → The magnetic pole surface (S pole) of the second magnet 4 along the path of the moving body 10 (second magnetic body 32) → second air gap (G2) → second divided block 7 (opposing portion 14 → vertical portion 15 → projecting portion 16). Return to).
As a result, the same effect as in the first embodiment can be achieved.

[実施例4の構成]
図5ないし図7は本発明の実施例4を示したもので、図5は直線変位検出装置を示した図である。
ここで、実施例1の直線変位検出装置は、内燃機関(エンジン)の可変動弁機構のコントロールシャフトの直線変位(直線運動、直動)を検出する直線変位センサである。この直線変位センサは、磁性体よりなる移動体(磁性移動体1)の移動方向を軸として揺動運動を行う構造となっている。
[Configuration of Example 4]
5 to 7 show a fourth embodiment of the present invention, and FIG. 5 shows a linear displacement detector.
Here, the linear displacement detection device of the first embodiment is a linear displacement sensor that detects linear displacement (linear motion, linear motion) of a control shaft of a variable valve mechanism of an internal combustion engine (engine). This linear displacement sensor has a structure that performs a swinging motion about the moving direction of a moving body (magnetic moving body 1) made of a magnetic body.

そして、実施例1の直線変位検出装置は、図8に示したように、直方体形状の磁性移動体1の第2端面(平面)と2つの第1、第2分割ブロック6、7の各対向部13、14の対向面(平面)とが対向する面積を可変させることにより、磁気センサ2(ホールIC)よりリニア出力を取り出す構造となっている。
しかるに、磁性移動体1の第2端面と2つの第1、第2分割ブロック6、7の各対向部13、14の対向面とがいずれも平面形状となっているので、上述したように、磁性移動体1の移動方向を軸として揺動運動を行う構成においては、磁性移動体1の第2端面と2つの第1、第2分割ブロック6、7の各対向部13、14の対向面との間に形成される第2エアギャップ(エアギャップ2:G2)が変化し、磁気センサ2(ホールIC)の出力(センサ出力)がリニアとならない可能性がある。
As shown in FIG. 8, the linear displacement detection apparatus according to the first embodiment is configured so that the second end face (plane) of the rectangular parallelepiped magnetic moving body 1 and the two first and second divided blocks 6 and 7 face each other. The structure is such that the linear output is extracted from the magnetic sensor 2 (Hall IC) by varying the area where the facing surfaces (planes) of the portions 13 and 14 face each other.
However, since the second end surface of the magnetic moving body 1 and the opposing surfaces of the opposing portions 13 and 14 of the two first and second divided blocks 6 and 7 are both planar, as described above, In the configuration in which the swinging motion is performed with the moving direction of the magnetic moving body 1 as an axis, the second end surface of the magnetic moving body 1 and the facing surfaces of the facing portions 13 and 14 of the two first and second divided blocks 6 and 7 are used. There is a possibility that the second air gap (air gap 2: G2) formed between the magnetic sensor 2 and the magnetic sensor 2 (Hall IC) output (sensor output) will not be linear.

そこで、本実施例の直線変位検出装置においては、図5および図6に示したように、移動体10を構成する2つの第1、第2磁性体31、32およびこれらの第1、第2磁性体31、32間に配設される非磁性体33を円柱形状としている。そして、移動体10の2つの第1、第2磁性体31、32の第1端面および第2端面は、円柱外周面(凸曲面)である。なお、第1、第2磁性体31、32と非磁性体33とは、溶接または接着等の機械的結合により結合している。
また、本実施例の磁性固定体は、逆凸字状の断面を有するセンサ固定ブロック5、L字状の断面を有する2つの第1、第2分割ブロック6、7、および磁性体17を有している。
Therefore, in the linear displacement detection device of the present embodiment, as shown in FIGS. 5 and 6, the two first and second magnetic bodies 31 and 32 constituting the moving body 10 and the first and second of these are provided. The non-magnetic body 33 disposed between the magnetic bodies 31 and 32 has a cylindrical shape. And the 1st end surface and 2nd end surface of the two 1st, 2nd magnetic bodies 31 and 32 of the moving body 10 are cylindrical outer peripheral surfaces (convex curved surface). Note that the first and second magnetic bodies 31 and 32 and the non-magnetic body 33 are coupled by mechanical coupling such as welding or adhesion.
In addition, the magnetic fixing body of the present embodiment has a sensor fixing block 5 having an inverted convex cross section, two first and second divided blocks 6 and 7 having an L-shaped cross section, and a magnetic body 17. is doing.

センサ固定ブロック5は、ベース部19の中央部に、図示下方に突出したセンサ固定部20が一体的に設けられている。
磁性体17は、磁気センサ2の感磁面に配置されて、センサ固定部20のセンサ搭載面との間に磁気センサ2を挟み込んで保持固定している。この磁性体17は、円柱形状の移動体10の円柱外周面(特に2つの第1、第2磁性体31、32の円柱外周面)に対向する対向部39の形状が、円弧内周面(対向面)を有する円弧形状となっている。この磁性体17の対向部39は、移動体10の2つの第1、第2磁性体31、32の円柱外周面(第1端面)に対して第1エアギャップ(G1)を隔てて対向し、移動体10のストローク方向の軸線に対して平行な対向面を有している。この磁性体17の対向部39の対向面は、移動体10の第1磁性体31の中心軸線を中心とする曲率半径の凹曲面(湾曲面)である。
The sensor fixing block 5 is integrally provided with a sensor fixing portion 20 protruding downward in the figure at the center of the base portion 19.
The magnetic body 17 is disposed on the magnetic sensitive surface of the magnetic sensor 2 and holds and fixes the magnetic sensor 2 between the sensor mounting portion 20 and the sensor mounting surface. This magnetic body 17 has a circular arc inner peripheral surface (the shape of the facing portion 39 facing the cylindrical outer peripheral surface of the cylindrical moving body 10 (particularly, the outer peripheral surfaces of the two first and second magnetic bodies 31 and 32). It has an arc shape having a facing surface. The facing portion 39 of the magnetic body 17 faces the cylindrical outer peripheral surfaces (first end surfaces) of the two first and second magnetic bodies 31 and 32 of the moving body 10 with a first air gap (G1) therebetween. The moving body 10 has an opposing surface parallel to the axis of the stroke direction. The facing surface of the facing portion 39 of the magnetic body 17 is a concave curved surface (curved surface) with a radius of curvature centering on the central axis of the first magnetic body 31 of the moving body 10.

2つの第1、第2分割ブロック6、7は、移動体10のストローク方向の両側に、移動体10のストローク方向の軸線に対して垂直な方向に延びる垂直部12、15を有している。これらの垂直部12、15の図示上端面には、2つの第1、第2マグネット3、4の磁極面に当接する2つの第1、第2磁石取付面がそれぞれ形成されている。
そして、第1分割ブロック6は、円柱形状の移動体10の円柱外周面(特に第1磁性体31の円柱外周面)に対向する対向部41、42の形状が、円筒内周面(対向面)を有する円筒形状および円弧内周面(対向面)を有する円弧形状となっている。第1分割ブロック6の対向部41、42は、移動体10の第1磁性体31の円柱外周面(第2端面)に対して第2エアギャップ(G2)を隔てて対向し、移動体10のストローク方向の軸線に対して平行な対向面を有している。この第1分割ブロック6の対向部41、42の対向面は、移動体10の第1磁性体31の中心軸線を中心とする曲率半径の凹曲面(湾曲面)である。
The two first and second divided blocks 6 and 7 have vertical portions 12 and 15 that extend in a direction perpendicular to the axis of the moving body 10 in the stroke direction on both sides of the moving body 10 in the stroke direction. . Two first and second magnet attachment surfaces that are in contact with the magnetic pole surfaces of the two first and second magnets 3 and 4 are formed on the illustrated upper end surfaces of the vertical portions 12 and 15, respectively.
The first divided block 6 has a cylindrical inner peripheral surface (opposing surface) in which the shape of the opposing portions 41 and 42 that oppose the cylindrical outer peripheral surface of the cylindrical movable body 10 (particularly, the cylindrical outer peripheral surface of the first magnetic body 31). ) And an arc shape having an arc inner peripheral surface (opposing surface). The facing portions 41 and 42 of the first divided block 6 face the cylindrical outer peripheral surface (second end surface) of the first magnetic body 31 of the moving body 10 with a second air gap (G2) therebetween, and the moving body 10 It has an opposing surface parallel to the axis in the stroke direction. The facing surfaces of the facing portions 41 and 42 of the first divided block 6 are concave curved surfaces (curved surfaces) having a radius of curvature with the central axis of the first magnetic body 31 of the moving body 10 as the center.

また、第2分割ブロック7は、円柱形状の移動体10の円柱外周面(特に第2磁性体32の円柱外周面)に対向する対向部43、44の形状が、円筒内周面(対向面)を有する円筒形状および円弧内周面(対向面)を有する円弧形状となっている。第2分割ブロック6の対向部43、44は、移動体10の第2磁性体32の円柱外周面(第2端面)に対して第2エアギャップ(G2)を隔てて対向し、移動体10のストローク方向の軸線に対して平行な対向面を有している。この第2分割ブロック7の対向部43、44の対向面は、移動体10の第2磁性体32の中心軸線を中心とする曲率半径の凹曲面(湾曲面)である。   Further, the second divided block 7 has a cylindrical inner peripheral surface (opposing surface) in the shape of the opposing portions 43 and 44 that oppose the cylindrical outer peripheral surface of the cylindrical moving body 10 (particularly the cylindrical outer peripheral surface of the second magnetic body 32). ) And an arc shape having an arc inner peripheral surface (opposing surface). The facing portions 43 and 44 of the second divided block 6 face the cylindrical outer peripheral surface (second end surface) of the second magnetic body 32 of the moving body 10 with a second air gap (G2) therebetween, and the moving body 10 It has an opposing surface parallel to the axis in the stroke direction. The facing surfaces of the facing portions 43 and 44 of the second divided block 7 are concave curved surfaces (curved surfaces) having a radius of curvature centering on the central axis of the second magnetic body 32 of the moving body 10.

第1磁気回路(J1)は、図6(a)、(b)に示したように、移動体10の第1磁性体31、磁気センサ2および磁性固定体(センサ固定ブロック5、第1分割ブロック6、磁性体17)を通過し、第1マグネット3から放出された磁束により形成される。この第1磁気回路(J1)は、センサ固定ブロック5に形成される、磁気センサ2と第1マグネット3との間を結ぶ第1磁路、第1分割ブロック6に形成される、第1マグネット3と移動体10の第1磁性体31との間を結ぶ第1磁路、および磁性体17に形成される、移動体10の第1磁性体31と磁気センサ2との間を結ぶ第1磁路を含んでいる。
これにより、第1マグネット3の磁極面(N極)から出た磁束は、第1分割ブロック6(垂直部12→対向部41、42)→第2エアギャップ(G2)→移動体10の第1磁性体31→第1エアギャップ(G1)→磁性固定体(磁性体17)→磁気センサ2(ホールIC)→センサ固定ブロック5(センサ固定部20→ベース部19)の経路で第1マグネット3の磁極面(S極)に戻る。
As shown in FIGS. 6A and 6B, the first magnetic circuit (J1) includes the first magnetic body 31, the magnetic sensor 2, and the magnetic fixed body (sensor fixing block 5, first division) of the moving body 10. It is formed by the magnetic flux emitted from the first magnet 3 through the block 6 and the magnetic body 17). The first magnetic circuit (J1) is formed in the sensor fixing block 5, a first magnetic path connecting the magnetic sensor 2 and the first magnet 3, and a first magnet formed in the first divided block 6. 3 and the first magnetic body 31 that connects the first magnetic body 31 of the moving body 10 and the first magnetic path that is formed on the magnetic body 17 and connects the first magnetic body 31 of the moving body 10 and the magnetic sensor 2. Includes magnetic path.
Thereby, the magnetic flux emitted from the magnetic pole surface (N pole) of the first magnet 3 is changed to the first divided block 6 (vertical portion 12 → opposing portions 41, 42) → second air gap (G2) → first of the moving body 10. 1st magnet in the path of 1 magnetic body 31 → first air gap (G1) → magnetic fixed body (magnetic body 17) → magnetic sensor 2 (Hall IC) → sensor fixing block 5 (sensor fixing portion 20 → base portion 19) 3 returns to the magnetic pole surface (S pole).

第2磁気回路(J2)は、図6(b)、(c)に示したように、移動体10の第2磁性体32、磁気センサ2および磁性固定体(センサ固定ブロック5、第2分割ブロック7、磁性体17)を通過し、第2マグネット4から放出された磁束により形成される。この第2磁気回路(J2)は、センサ固定ブロック5に形成される、磁気センサ2と第2マグネット4との間を結ぶ第2磁路、第2分割ブロック7に形成される、第2マグネット4と移動体10の第2磁性体32との間を結ぶ第2磁路、および磁性体17に形成される、移動体10の第2磁性体32と磁気センサ2との間を結ぶ第2磁路を含んでいる。
これにより、第2マグネット4の磁極面(N極)から出た磁束は、センサ固定ブロック5(ベース部19→センサ固定部20)→磁気センサ2(ホールIC)→磁性固定体(磁性体17)→第1エアギャップ(G1)→移動体10の第2磁性体32→第2エアギャップ(G2)→第2分割ブロック7(対向部44、43→垂直部15)の経路で第2マグネット4の磁極面(S極)に戻る。
As shown in FIGS. 6B and 6C, the second magnetic circuit (J2) includes the second magnetic body 32 of the moving body 10, the magnetic sensor 2, and the magnetic fixed body (sensor fixing block 5, second divided). It is formed by magnetic flux emitted from the second magnet 4 through the block 7 and the magnetic body 17). The second magnetic circuit (J2) is formed in the sensor fixing block 5, a second magnetic path connecting the magnetic sensor 2 and the second magnet 4, and a second magnet formed in the second divided block 7. 4 and the second magnetic body 32 that connects the second magnetic body 32 of the moving body 10 and the second magnetic path that is formed on the magnetic body 17 and connects the second magnetic body 32 of the moving body 10 and the magnetic sensor 2. Includes magnetic path.
Thereby, the magnetic flux emitted from the magnetic pole surface (N pole) of the second magnet 4 is changed to the sensor fixing block 5 (base portion 19 → sensor fixing portion 20) → magnetic sensor 2 (Hall IC) → magnetic fixed body (magnetic body 17). ) → first air gap (G1) → second magnetic body 32 of the moving body 10 → second air gap (G2) → second divided block 7 (opposing portions 44, 43 → vertical portion 15) through the second magnet Return to the magnetic pole face (S pole) of No. 4.

[実施例4の検出方法]
次に、本実施例の直線変位検出装置の検出方法を図5ないし図7に基づいて簡単に説明する。ここで、図7は、磁気センサ(ホールIC)を通過する磁束量に対する移動体のストローク量を示した特性図である。
[Detection Method of Example 4]
Next, a detection method of the linear displacement detection device of this embodiment will be briefly described with reference to FIGS. Here, FIG. 7 is a characteristic diagram showing the stroke amount of the moving body with respect to the magnetic flux amount passing through the magnetic sensor (Hall IC).

可変動弁機構のコントロールシャフトがその軸線方向に移動すると、コントロールシャフトに連結された移動体10がそのストローク方向に直線移動する。
このとき、移動体10のストローク量に応じて、移動体10の第1磁性体31の第2端面(凸曲面)と磁性固定体の第1分割ブロック6の対向部41、42の対向面(凹曲面)とが対向する対向面積が変化する。また、移動体10のストローク量に応じて、移動体10の第2磁性体32の第2端面(凸曲面)と磁性固定体の第2分割ブロック7の対向部44、43の対向面(凹曲面)とが対向する対向面積が変化する。
When the control shaft of the variable valve mechanism moves in the axial direction, the moving body 10 connected to the control shaft moves linearly in the stroke direction.
At this time, according to the stroke amount of the moving body 10, the second end surface (convex curved surface) of the first magnetic body 31 of the moving body 10 and the facing surfaces of the facing portions 41 and 42 of the first divided block 6 of the magnetic fixed body ( The facing area opposite to the (concave curved surface) changes. Moreover, according to the stroke amount of the moving body 10, the 2nd end surface (convex curved surface) of the 2nd magnetic body 32 of the moving body 10 and the opposing surfaces (concave) of the opposing parts 44 and 43 of the 2nd division | segmentation block 7 of a magnetic fixed body are demonstrated. The facing area facing the curved surface changes.

そして、第1マグネット3の磁極面(N極)より出て、第1磁気回路(J1:移動体10の第1磁性体31および磁気センサ2)を通過する磁束の量は、移動体10の第1磁性体31の第2端面(凸曲面)と第1分割ブロック6の対向部41、42の対向面(凹曲面)との対向面積の変化に対応して変更される。また、第2マグネット4の磁極面(N極)より出て、第2磁気回路(J2:磁気センサ2および移動体10の第2磁性体32)を通過する磁束の量は、移動体10の第2磁性体32の第2端面(凸曲面)と第2分割ブロック7の対向部44、43の対向面(凹曲面)との対向面積の変化に対応して変更される。   The amount of magnetic flux that comes out of the magnetic pole surface (N pole) of the first magnet 3 and passes through the first magnetic circuit (J1: the first magnetic body 31 and the magnetic sensor 2 of the moving body 10) is The first magnetic body 31 is changed corresponding to a change in the facing area between the second end face (convex curved surface) of the first magnetic body 31 and the facing surfaces (concave curved face) of the facing portions 41 and 42 of the first divided block 6. Further, the amount of magnetic flux that comes out of the magnetic pole surface (N pole) of the second magnet 4 and passes through the second magnetic circuit (J2: the magnetic sensor 2 and the second magnetic body 32 of the moving body 10) is The second magnetic body 32 is changed in accordance with the change in the facing area between the second end face (convex curved surface) of the second magnetic body 32 and the facing surfaces (concave curved face) of the facing portions 44 and 43 of the second divided block 7.

ここで、本実施例の直線変位検出装置においては、実施例1と同様にして、第1磁路を含む第1磁気回路(J1)を通過する磁束の流れ方向と第2磁路を含む第2磁気回路(J2)を通過する磁束の流れ方向とが互いに逆向きとなるように、すなわち、2つの第1、第2マグネット3、4の磁極面(センサ固定ブロック5に当接する側の磁極面)の極性が互いに逆極性となるように磁性固定体に配置されている。
なお、移動体10の初期位置(図6(a)の位置)から最大移動位置に至るまでの最大ストローク量を例えば8mmとする。
Here, in the linear displacement detection device of the present embodiment, the flow direction of magnetic flux passing through the first magnetic circuit (J1) including the first magnetic path and the second magnetic path including the second magnetic path are the same as in the first embodiment. The magnetic flux surfaces passing through the two magnetic circuits (J2) are opposite to each other, that is, the magnetic pole surfaces of the two first and second magnets 3 and 4 (the magnetic poles on the side in contact with the sensor fixing block 5) Are arranged on the magnetic fixed body so that the polarities of the surface are opposite to each other.
Note that the maximum stroke amount from the initial position of the moving body 10 (the position shown in FIG. 6A) to the maximum moving position is, for example, 8 mm.

したがって、移動体10のストローク量が小さい時(例えば0mmの時)には、図6(a)に示したように、移動体10が移動体収容空間9内において図示右寄りに配置される。これにより、移動体10の第1磁性体31の第2端面(凸曲面)と第1分割ブロック6の対向部41、42の対向面(凹曲面)との対向面積の方が、移動体10の第2磁性体32の第2端面(凸曲面)と第2分割ブロック7の対向部44、43の対向面(凹曲面)との対向面積よりも狭くなるので、第1マグネット3の磁束の影響が強くなる。このため、図7のグラフ(状態1)に示したように、磁気センサ2(ホールIC)が正の方向の磁束の量(または磁束密度)を検出する。この結果、磁気センサ2(ホールIC)の出力信号(センサ信号)は、移動体10の第1磁性体31の第2端面(凸曲面)と第1分割ブロック6の対向部41、42の対向面(凹曲面)との対向面積に対応した正の電圧信号となる。   Therefore, when the stroke of the moving body 10 is small (for example, 0 mm), the moving body 10 is arranged on the right side in the drawing in the moving body accommodation space 9 as shown in FIG. Thereby, the opposing area of the 2nd end surface (convex curved surface) of the 1st magnetic body 31 of the moving body 10 and the opposing surfaces (concave curved surface) of the opposing parts 41 and 42 of the 1st division | segmentation block 6 is the moving body 10 direction. Since the opposing area of the second end surface (convex curved surface) of the second magnetic body 32 and the opposing surfaces (concave curved surface) of the opposing portions 44 and 43 of the second divided block 7 is smaller, the magnetic flux of the first magnet 3 is reduced. The influence becomes stronger. Therefore, as shown in the graph (state 1) in FIG. 7, the magnetic sensor 2 (Hall IC) detects the amount of magnetic flux (or magnetic flux density) in the positive direction. As a result, the output signal (sensor signal) of the magnetic sensor 2 (Hall IC) is opposed to the second end face (convex curved surface) of the first magnetic body 31 of the moving body 10 and the facing portions 41 and 42 of the first divided block 6. This is a positive voltage signal corresponding to the area facing the surface (concave surface).

また、移動体10のストローク量が例えば4mmの時には、図5および図6(b)に示したように、移動体10が移動体収容空間9内において中央位置に配置される。この場合には、移動体10の第1磁性体31の第2端面(凸曲面)と第1分割ブロック6の対向部41、42の対向面(凹曲面)との対向面積が、移動体10の第2磁性体32の第2端面(凸曲面)と第2分割ブロック7の対向部44、43の対向面(凹曲面)との対向面積と同じ広さになるので、第1マグネット3から放出された磁束と第2マグネット4から放出された磁束とが相殺される。このため、磁気センサ2(ホールIC)が検出する磁束の量(または磁束密度)は、図7のグラフ(状態2)に示したように、ゼロ(0)になる。この結果、磁気センサ2(ホールIC)の出力信号(センサ信号)は、ゼロ(0)となる。   Further, when the stroke amount of the moving body 10 is, for example, 4 mm, the moving body 10 is arranged at the center position in the moving body accommodating space 9 as shown in FIGS. 5 and 6B. In this case, the facing area between the second end face (convex curved surface) of the first magnetic body 31 of the moving body 10 and the facing surfaces (concave curved face) of the facing portions 41 and 42 of the first divided block 6 is the moving body 10. Since the opposing area of the second end surface (convex curved surface) of the second magnetic body 32 and the opposing surfaces (concave curved surface) of the opposing portions 44 and 43 of the second divided block 7 is the same, The emitted magnetic flux and the magnetic flux emitted from the second magnet 4 are offset. For this reason, the amount of magnetic flux (or magnetic flux density) detected by the magnetic sensor 2 (Hall IC) is zero (0) as shown in the graph (state 2) of FIG. As a result, the output signal (sensor signal) of the magnetic sensor 2 (Hall IC) becomes zero (0).

また、移動体10のストローク量が大きい時(例えば8mmの時)には、図6(c)に示したように、移動体10が移動体収容空間9内において図示左寄りに配置される。これにより、移動体10の第1磁性体31の第2端面(凸曲面)と第1分割ブロック6の対向部41、42の対向面(凹曲面)との対向面積よりも、移動体10の第2磁性体32の第2端面(凸曲面)と第2分割ブロック7の対向部44、43の対向面(凹曲面)との対向面積の方が狭くなるので、第2マグネット4の磁束の影響が強くなる。このため、図7のグラフ(状態3)に示したように、磁気センサ2(ホールIC)が負の方向の磁束の量(または磁束密度)を検出する。この結果、磁気センサ2(ホールIC)の出力信号(センサ信号)は、移動体10の第2磁性体32の第2端面(凸曲面)と第2分割ブロック7の対向部44、43の対向面(凹曲面)との対向面積に対応した負の電圧信号となる。
そして、ECUは、磁気センサ2(ホールIC)より出力される電圧信号に基づいて、コントロールシャフトの直線変位量(ストローク量)を算出し、このストローク量に基づいてエンジンの吸気バルブ(または排気バルブ)のバルブリフト量を算出する。
Further, when the stroke amount of the moving body 10 is large (for example, 8 mm), the moving body 10 is arranged on the left side in the drawing in the moving body accommodating space 9 as shown in FIG. Accordingly, the moving body 10 has a larger area than the facing area between the second end surface (convex curved surface) of the first magnetic body 31 of the moving body 10 and the facing surfaces (concave curved surfaces) of the facing portions 41 and 42 of the first divided block 6. Since the facing area between the second end surface (convex curved surface) of the second magnetic body 32 and the facing surfaces (concave curved surface) of the facing portions 44 and 43 of the second divided block 7 becomes narrower, the magnetic flux of the second magnet 4 is reduced. The influence becomes stronger. Therefore, as shown in the graph (state 3) in FIG. 7, the magnetic sensor 2 (Hall IC) detects the amount of magnetic flux (or magnetic flux density) in the negative direction. As a result, the output signal (sensor signal) of the magnetic sensor 2 (Hall IC) is the opposite of the second end face (convex curved surface) of the second magnetic body 32 of the moving body 10 and the facing portions 44 and 43 of the second divided block 7. This is a negative voltage signal corresponding to the area facing the surface (concave surface).
The ECU calculates a linear displacement amount (stroke amount) of the control shaft based on the voltage signal output from the magnetic sensor 2 (Hall IC), and the intake valve (or exhaust valve) of the engine based on the stroke amount. ) Is calculated.

[実施例4の効果]
以上のように、本実施例の直線変位検出装置においては、実施例1と同様の効果を達成することができる。
また、移動体10が仮に移動体10の2つの第1、第2磁性体31、32の中心軸線を中心にして揺動運動を行っても、磁性固定体の磁性体17の対向部39の対向面(円弧内周面:凹曲面)と移動体10の2つの第1、第2磁性体31、32の円柱外周面(凸曲面)とが、第1エアギャップ(G1)を隔てて対向する対向面積が変化しない。さらに、2つの第1、第2分割ブロック6、7の各対向部41〜44の対向面(円筒内周面、円弧内周面:凹曲面)と移動体10の2つの第1、第2磁性体31、32の円柱外周面(凸曲面)とが、第2エアギャップ(G2)を隔てて対向する対向面積が変化しない。
これによって、移動体10の移動方向への移動位置に対する磁気センサ2の出力特性の直線性(リニアリティ)が良好となり、図示上下方向、例えば第1、第2エアギャップ(G1、G2)が狭くなる方向、あるいは第1、第2エアギャップ(G1、G2)が広くなる方向に位置ズレした場合でも出力ズレを小さくすることができる。
[Effect of Example 4]
As described above, in the linear displacement detection device of this embodiment, the same effect as that of Embodiment 1 can be achieved.
Even if the moving body 10 swings around the central axes of the two first and second magnetic bodies 31 and 32 of the moving body 10, the opposing portion 39 of the magnetic body 17 of the magnetic fixed body The opposing surface (circular arc inner peripheral surface: concave curved surface) and the cylindrical outer peripheral surfaces (convex curved surfaces) of the two first and second magnetic bodies 31 and 32 of the moving body 10 are opposed to each other across the first air gap (G1). The facing area does not change. Furthermore, two opposing first and second surfaces of the movable body 10 and the opposing surfaces of the opposing portions 41 to 44 of the two first and second divided blocks 6 and 7 (cylindrical inner peripheral surface, arc inner peripheral surface: concave curved surface). The facing area in which the cylindrical outer peripheral surfaces (convex curved surfaces) of the magnetic bodies 31 and 32 face each other across the second air gap (G2) does not change.
As a result, the linearity of the output characteristics of the magnetic sensor 2 with respect to the moving position of the moving body 10 in the moving direction is improved, and the vertical direction in the figure, for example, the first and second air gaps (G1, G2) are narrowed. Even when the position is shifted in the direction or the direction in which the first and second air gaps (G1, G2) are widened, the output shift can be reduced.

図9は本発明の実施例5を示したもので、図9(a)〜(c)は2つの第1、第2磁性体を有する移動体の製造方法を示した図である。
本実施例の移動体10は、図9(a)に示したように、先ず例えばアルミニウム、ステンレス、銅、黄銅、合成樹脂、セラミックス等の非磁性材料によって円柱体50を形成する。
このとき、円柱体50の軸線方向(移動体10のストローク方向)の両端部の外径を中央部の外径よりも細くしておく。これにより、円柱体50の軸線方向の中央部に大径の非磁性体33が形成され、円柱体50の軸線方向の両端部に非磁性体33よりも小径の非磁性体51、52が形成される。
FIG. 9 shows Embodiment 5 of the present invention, and FIGS. 9A to 9C are views showing a method of manufacturing a moving body having two first and second magnetic bodies.
As shown in FIG. 9A, the moving body 10 of the present embodiment first forms the columnar body 50 of a nonmagnetic material such as aluminum, stainless steel, copper, brass, synthetic resin, ceramics or the like.
At this time, the outer diameters of both end portions in the axial direction of the cylindrical body 50 (the stroke direction of the moving body 10) are made smaller than the outer diameter of the central portion. As a result, the large-diameter nonmagnetic body 33 is formed at the central portion of the cylindrical body 50 in the axial direction, and the nonmagnetic bodies 51 and 52 having a smaller diameter than the nonmagnetic body 33 are formed at both ends of the cylindrical body 50 in the axial direction. Is done.

次に、図9(b)に示したように、鉄等の磁性材料によって薄板状の第1、第2磁性板(鉄板)53、54を形成する。2つの第1、第2磁性板53、54は、円柱体50の非磁性体51、52の円柱外周面を円周方向に取り囲むように非磁性体51、52の円柱外周面に巻き付けることが可能なサイズとなるよう、鉄板を打ち抜きまたは切削または塑性加工する等して形成されている。
次に、円柱体50の非磁性体51、52の円柱外周面に、第1、第2磁性板53、54を巻き付けて、溶接または接着等の機械的結合により結合することで、非磁性体33の軸線方向の両側に2つの第1、第2磁性体31、32を有する移動体10を製造することができる。
Next, as shown in FIG. 9B, thin plate-like first and second magnetic plates (iron plates) 53 and 54 are formed of a magnetic material such as iron. The two first and second magnetic plates 53 and 54 may be wound around the cylindrical outer peripheral surfaces of the nonmagnetic members 51 and 52 so as to surround the cylindrical outer peripheral surfaces of the nonmagnetic members 51 and 52 of the cylindrical member 50 in the circumferential direction. The steel plate is formed by punching or cutting or plastic working so as to have a possible size.
Next, the first and second magnetic plates 53 and 54 are wound around the cylindrical outer peripheral surfaces of the nonmagnetic bodies 51 and 52 of the cylindrical body 50, and are joined by mechanical coupling such as welding or adhesion, so that the nonmagnetic body The moving body 10 having two first and second magnetic bodies 31 and 32 on both sides in the axial direction of 33 can be manufactured.

図10は本発明の実施例6を示したもので、直線変位検出装置を示した図である。
本実施例の直線変位検出装置は、実施例4の移動体10を、実施例1及び2と同様な構成の磁性体よりなる移動体(磁性移動体1)に変更している。
これによっても、実施例4と同様の効果を達成することができる。
FIG. 10 shows Embodiment 6 of the present invention and is a diagram showing a linear displacement detector.
In the linear displacement detection apparatus of the present embodiment, the moving body 10 of the fourth embodiment is changed to a moving body (magnetic moving body 1) made of a magnetic body having the same configuration as in the first and second embodiments.
Also by this, the same effect as in the fourth embodiment can be achieved.

[実施例7の構成]
図11および図12は本発明の実施例7を示したもので、図11は回転変位検出装置を示した図である。
本実施例のエンジンには、燃焼室内に供給する吸入空気量を制御する電子スロットル装置が取り付けられている。
[Configuration of Example 7]
11 and 12 show a seventh embodiment of the present invention, and FIG. 11 shows a rotational displacement detecting device.
The engine of this embodiment is equipped with an electronic throttle device that controls the amount of intake air supplied into the combustion chamber.

電子スロットル装置は、エンジンの吸気ダクトの途中に結合されるスロットルボディと、このスロットルボディの内部(吸気通路)を開閉するスロットルバルブと、このスロットルバルブを支持固定するシャフトと、スロットルバルブを駆動するモータを含むアクチュエータと、エンジンの運転状態に応じてモータへの供給電力を可変制御して、スロットルバルブのバルブ角度(回転角度)を制御するエンジン制御ユニット(ECU)とを備えている。   The electronic throttle device drives a throttle body that is coupled in the middle of an intake duct of an engine, a throttle valve that opens and closes the inside (intake passage) of the throttle body, a shaft that supports and fixes the throttle valve, and a throttle valve An actuator including a motor, and an engine control unit (ECU) that controls the valve angle (rotation angle) of the throttle valve by variably controlling the power supplied to the motor according to the operating state of the engine.

ここで、スロットルバルブのシャフトを開弁作動方向または閉弁作動方向に駆動するアクチュエータ(バルブ駆動装置)は、電力の供給を受けるとスロットルバルブを駆動する回転駆動力を発生するモータ、およびこのモータの回転駆動力をシャフトに伝達するための動力伝達機構を含んで構成される電動式アクチュエータである。なお、動力伝達機構は、モータの回転速度を所定の減速比となるように減速すると共に、モータの回転駆動力を増大させる歯車減速機構によって構成されている。この歯車減速機構は、モータの出力軸に固定されたピニオンギヤ(モータ側ギヤ)、このピニオンギヤと噛み合って回転する中間減速ギヤ、およびこの中間減速ギヤと噛み合って回転する最終減速ギヤ(バルブ側ギヤ)を有している。また、歯車減速機構を構成する3つのギヤのうち少なくとも最終減速ギヤは、合成樹脂によって所定のギヤ形状となるように一体的に形成されている。   Here, an actuator (valve driving device) for driving the throttle valve shaft in the valve opening operation direction or the valve closing operation direction is a motor that generates a rotational driving force for driving the throttle valve when supplied with electric power, and the motor. It is an electric actuator comprised including the power transmission mechanism for transmitting the rotational driving force of this to a shaft. The power transmission mechanism is constituted by a gear reduction mechanism that reduces the rotational speed of the motor to a predetermined reduction ratio and increases the rotational driving force of the motor. The gear reduction mechanism includes a pinion gear (motor side gear) fixed to the output shaft of the motor, an intermediate reduction gear that rotates in mesh with the pinion gear, and a final reduction gear (valve side gear) that rotates in mesh with the intermediate reduction gear. have. Of the three gears constituting the gear reduction mechanism, at least the final reduction gear is integrally formed of a synthetic resin so as to have a predetermined gear shape.

また、電子スロットル装置には、運転者のスロットル操作量に応じて開弁駆動(または閉弁駆動)されるスロットルバルブの回転角度に相当するスロットル開度を電子信号に変換し、ECUへどれだけスロットルバルブが開かれているかを出力する非接触式の回転角度検出装置(非接触式ポジションセンサ:以下回転変位検出装置と言う)が搭載されている。
回転変位検出装置は、スロットルバルブの回転角度を検出する回転角度センサ(スロットル開度センサ)であって、軟磁性体よりなる磁性体である磁性移動体1、磁気センサ2、2つの第1、第2磁石(第1、第2マグネット)3、4および磁性固定体(磁性固定ブロック)を備えている。また、回転変位検出装置は、磁気センサ2、2つの第1、第2マグネット3、4および磁性固定体によって、2つの第1、第2マグネット3、4から放出された磁束が互いに逆方向に流れる2つの第1、第2磁気回路(J1、J2)が形成される。
The electronic throttle device converts the throttle opening corresponding to the rotation angle of the throttle valve that is driven to open (or close) according to the throttle operation amount of the driver into an electronic signal, A non-contact rotation angle detection device (non-contact position sensor: hereinafter referred to as a rotation displacement detection device) that outputs whether the throttle valve is open is mounted.
The rotational displacement detection device is a rotational angle sensor (throttle opening sensor) for detecting the rotational angle of a throttle valve, and is a magnetic moving body 1, a magnetic sensor 2, and two first, Second magnets (first and second magnets) 3 and 4 and a magnetic fixed body (magnetic fixed block) are provided. In addition, the rotational displacement detection device uses the magnetic sensor 2, the two first and second magnets 3, 4 and the magnetic fixed body to cause the magnetic fluxes emitted from the two first and second magnets 3, 4 to be opposite to each other. Two flowing first and second magnetic circuits (J1, J2) are formed.

磁性移動体1は、磁性移動体1の移動方向(ストローク方向、回転方向)に沿って円弧状に延びる部分円筒形状の軟磁性体よりなる。この磁性移動体1は、鉄等の磁性材料によって形成された磁性移動体(磁性移動ブロック)であって、電子スロットル装置の最終減速ギヤに保持固定されている。
また、磁性移動体1は、磁気センサ2の感磁面に結合された磁性体(磁性固定体、磁性固定ブロック)57の凸曲面(磁性体57の曲がり方向外側の壁面)との間に第1エアギャップ(エアギャップ1:G1)を隔てて対向する凹曲面形状の第1端面、および磁性固定体の2つの第1、第2分割ブロック6、7の各湾曲部61、62の対向面(湾曲部61、62の曲がり方向内側の壁面)との間に第2エアギャップ(エアギャップ2:G2)を隔てて対向する凸曲面形状の第2端面(凸曲面)を有している。
磁性移動体1の第1端面は、磁性移動体1の移動方向(回転方向)および磁性体57の凸曲面に沿って円弧状に湾曲し、磁気センサ2の中心部付近を中心とする曲率半径を有する凹曲面(磁性移動体1の曲がり方向内側の壁面)である。また、磁性移動体1の第2端面は、磁性移動体1の移動方向(回転方向)に沿って円弧状に湾曲し、磁気センサ2の中心部付近を中心とする曲率半径を有する凸曲面(磁性移動体1の曲がり方向外側の壁面)である。
The magnetic moving body 1 is made of a partially cylindrical soft magnetic body extending in an arc along the moving direction (stroke direction, rotation direction) of the magnetic moving body 1. The magnetic moving body 1 is a magnetic moving body (magnetic moving block) formed of a magnetic material such as iron, and is held and fixed to the final reduction gear of the electronic throttle device.
Further, the magnetic moving body 1 is connected between the convex surface (the outer wall surface of the magnetic body 57 in the bending direction) of the magnetic body (magnetic fixing body, magnetic fixing block) 57 coupled to the magnetic sensitive surface of the magnetic sensor 2. 1st end surface of the concave curved surface shape that is opposed across one air gap (air gap 1: G1), and opposed surfaces of the curved portions 61 and 62 of the two first and second divided blocks 6 and 7 of the magnetic fixed body A convex-curved second end surface (convex curved surface) is provided between the curved portions 61 and 62 and the second air gap (air gap 2: G2).
The first end surface of the magnetic moving body 1 is curved in an arc shape along the moving direction (rotating direction) of the magnetic moving body 1 and the convex curved surface of the magnetic body 57, and has a radius of curvature centered around the center of the magnetic sensor 2. A concave curved surface (a wall surface on the inner side in the bending direction of the magnetic movable body 1). Further, the second end face of the magnetic moving body 1 is curved in an arc shape along the moving direction (rotating direction) of the magnetic moving body 1, and is a convex curved surface (having a radius of curvature centered around the center of the magnetic sensor 2). This is the outer wall surface of the magnetic moving body 1 in the bending direction.

磁気センサ2は、一方の感磁面が、磁性固定体の磁性体57のセンサ搭載面(平面)に当接し、また、他方の感磁面が、磁性固定体の磁性体(センサ固定部)60のセンサ搭載面(平面)に当接している。この磁気センサ2は、実施例1と同様に、2つの第1、第2マグネット3、4より放出された磁束を検出するホールICを有している。
2つの第1、第2マグネット3、4は、実施例1と同様に、磁気センサ2の中心部を通る対称軸線を中心にして対称的な位置関係となるように、その対称軸線に対して垂直な方向の両側にそれぞれ配置されている。これらの第1、第2マグネット3、4は、磁性固定体のセンサ固定ブロック5の各第1、第2磁石取付面に当接する側の磁極面の極性が互いに逆極性となるように着磁されている。
In the magnetic sensor 2, one magnetic sensitive surface is in contact with the sensor mounting surface (plane) of the magnetic body 57 of the magnetic fixed body, and the other magnetic sensitive surface is a magnetic body (sensor fixing portion) of the magnetic fixed body. 60 is in contact with the sensor mounting surface (plane). As in the first embodiment, the magnetic sensor 2 has a Hall IC that detects magnetic fluxes emitted from the two first and second magnets 3 and 4.
As in the first embodiment, the two first and second magnets 3 and 4 are symmetrical with respect to the symmetry axis so that they are symmetrical about the symmetry axis passing through the center of the magnetic sensor 2. They are arranged on both sides in the vertical direction. These first and second magnets 3 and 4 are magnetized so that the polarities of the magnetic pole surfaces on the side contacting the first and second magnet mounting surfaces of the sensor fixing block 5 of the magnetic fixed body are opposite to each other. Has been.

2つの第1、第2マグネット3、4は、磁性移動体1よりも磁気センサ2に近い側に配置されている。なお、2つの第1、第2マグネット3、4は、磁性移動体1よりも磁気センサ2に近い側であればどこに配置しても構わない。
第1マグネット3は、磁性固定体のベース部59の第1磁石取付面と磁性固定体の湾曲部61の第1磁石取付面との間に形成されるギャップに配置されている。
第2マグネット4は、磁性固定体のベース部59の第2磁石取付面と磁性固定体の湾曲部62の第2磁石取付面との間に形成されるギャップに配置されている。
そして、2つの第1、第2マグネット3、4は、平面形状が長方形状(または正方形状)で、長期間磁力を安定して発生し続ける直方体形状の永久磁石である。
The two first and second magnets 3 and 4 are disposed closer to the magnetic sensor 2 than the magnetic moving body 1. The two first and second magnets 3 and 4 may be disposed anywhere as long as they are closer to the magnetic sensor 2 than the magnetic moving body 1.
The first magnet 3 is disposed in a gap formed between the first magnet mounting surface of the base portion 59 of the magnetic fixed body and the first magnet mounting surface of the curved portion 61 of the magnetic fixed body.
The second magnet 4 is disposed in a gap formed between the second magnet mounting surface of the base portion 59 of the magnetic fixed body and the second magnet mounting surface of the curved portion 62 of the magnetic fixed body.
The two first and second magnets 3 and 4 are rectangular parallelepiped permanent magnets having a rectangular planar shape (or square shape) and continuously generating a magnetic force for a long period of time.

磁性固定体は、磁気センサ2を搭載するセンサ固定ブロック5、および磁性体57を有している。この磁性体57は、部分円形状に形成されており、磁気センサ2の感磁面上に配置されて、センサ固定ブロック5のセンサ固定部60のセンサ搭載面との間に磁気センサ2を挟み込んで保持固定している。また、磁性体57の図示上端面は、磁気センサ2の感磁面に当接するセンサ搭載面(平面)となっている。また、磁性体57の図示下端面は、磁性移動体1の移動方向(回転方向)に沿って円弧状に湾曲し、磁気センサ2の中心部付近を中心とする曲率半径を有する凸曲面(磁性体57の曲がり方向外側の壁面)である。
センサ固定ブロック5は、磁気センサ2の中心部を通る対称軸線上に配設されて、部分円筒形状のベース部59、このベース部59の中央部から図示下方に突出した直方体形状のセンサ固定部60、および部分円筒形状に形成された2つの第1、第2分割ブロック(第1、第2分割部)6、7を有している。つまり、センサ固定ブロック5は、磁束の流れが図示左右の磁性固定体で反対方向となるように左右対称にC字型の磁性材(ベース部59を構成する2つの湾曲部および2つの第1、第2分割ブロック6、7の各湾曲部61、62)を組み付けた形状となっている。
The magnetic fixed body includes a sensor fixing block 5 on which the magnetic sensor 2 is mounted and a magnetic body 57. The magnetic body 57 is formed in a partial circular shape, is disposed on the magnetically sensitive surface of the magnetic sensor 2, and sandwiches the magnetic sensor 2 between the sensor mounting surface of the sensor fixing portion 60 of the sensor fixing block 5. It is held and fixed with. The upper end surface of the magnetic body 57 shown in the figure is a sensor mounting surface (flat surface) that comes into contact with the magnetic sensitive surface of the magnetic sensor 2. In addition, the lower end surface of the magnetic body 57 shown in the figure is curved in an arc along the moving direction (rotating direction) of the magnetic moving body 1 and has a convex curved surface (magnetic This is the outer wall surface of the body 57 in the bending direction.
The sensor fixing block 5 is disposed on an axis of symmetry passing through the center of the magnetic sensor 2, and has a partially cylindrical base 59, and a rectangular parallelepiped sensor fixing that protrudes downward from the center of the base 59. 60 and two first and second divided blocks (first and second divided portions) 6 and 7 formed in a partial cylindrical shape. That is, the sensor fixing block 5 has a C-shaped magnetic material (two curved portions constituting the base portion 59 and two first portions) so that the magnetic flux flows in the opposite directions in the left and right magnetic fixed bodies shown in the drawing. The curved portions 61 and 62) of the second divided blocks 6 and 7 are assembled.

2つの第1、第2分割ブロック6、7は、磁性移動体1の移動方向(回転方向)に沿って円弧状に延びる部分円筒形状の湾曲部(対向部)61、62を有している。これらの第1、第2分割ブロック6、7は、磁気センサ2との間に磁性移動体1および磁性体57を挟んで、磁気センサ2の感磁面と対向するように配置されている。
2つの第1、第2分割ブロック6、7の各湾曲部61、62は、磁性移動体1の第2端面に対して第2エアギャップ(エアギャップ2:G2)を隔てて対向し、磁性移動体1の移動方向(回転方向)および磁性移動体1の第2端面(凸曲面)に沿って円弧状に湾曲した対向面(移動体の移動方向に対して平行な対向面)をそれぞれ有している。2つの第1、第2分割ブロック6、7の各湾曲部61、62の対向面は、磁性移動体1の回転軌跡(移動方向、回転方向)に沿って湾曲し、磁気センサ2の中心部付近を中心とする曲率半径を有する凹曲面(湾曲部61、62の曲がり方向内側の壁面、湾曲面)である。
そして、第1分割ブロック6の湾曲部61は、第1マグネット3を取り付ける第1磁石取付面と磁性移動体1のの第2端面に対向する対向面との間を結ぶ第1磁路が形成される。また、第2分割ブロック7の湾曲部62は、第2マグネット4を取り付ける第2磁石取付面と磁性移動体1の第2端面に対向する対向面との間を結ぶ第2磁路が形成される。
The two first and second divided blocks 6 and 7 have partially cylindrical curved portions (opposing portions) 61 and 62 extending in an arc shape along the moving direction (rotating direction) of the magnetic moving body 1. . The first and second divided blocks 6 and 7 are disposed so as to face the magnetic sensitive surface of the magnetic sensor 2 with the magnetic moving body 1 and the magnetic body 57 sandwiched between the magnetic sensor 2 and the magnetic sensor 2.
The curved portions 61 and 62 of the two first and second divided blocks 6 and 7 face the second end face of the magnetic moving body 1 with a second air gap (air gap 2: G2) therebetween, and are magnetic. The moving body 1 has a moving surface (rotating direction) and a facing surface curved in a circular arc along the second end face (convex curved surface) of the magnetic moving body 1 (a facing surface parallel to the moving direction of the moving body). is doing. The opposing surfaces of the curved portions 61 and 62 of the two first and second divided blocks 6 and 7 are curved along the rotation locus (movement direction, rotation direction) of the magnetic moving body 1, and the center portion of the magnetic sensor 2. It is a concave curved surface (a wall surface or curved surface on the inner side in the bending direction of the curved portions 61 and 62) having a radius of curvature centered around the vicinity.
The curved portion 61 of the first divided block 6 is formed with a first magnetic path that connects between the first magnet mounting surface on which the first magnet 3 is mounted and the facing surface facing the second end surface of the magnetic moving body 1. Is done. In addition, the curved portion 62 of the second divided block 7 is formed with a second magnetic path that connects between the second magnet mounting surface on which the second magnet 4 is mounted and the facing surface facing the second end surface of the magnetic moving body 1. The

第1磁気回路(J1)は、磁性移動体1、磁気センサ2および磁性固定体(センサ固定ブロック5、第1分割ブロック6、磁性体57)を通過し、第1マグネット3から放出された磁束により形成される。この第1磁気回路(J1)は、磁性体57に形成される、磁性移動体1と磁気センサ2との間を結ぶ第1磁路、センサ固定ブロック5に形成される、磁気センサ2と第1マグネット3との間を結ぶ第1磁路、および第1分割ブロック6に形成される、第1マグネット3と磁性移動体1との間を結ぶ第1磁路を含んでいる。
これにより、第1マグネット3の磁極面(N極)から出た磁束は、第1分割ブロック6(湾曲部61)→第2エアギャップ(エアギャップ2:G2)→磁性移動体1(軟磁性体)→第1エアギャップ(エアギャップ1:G1)→磁性固定体(磁性体57)→磁気センサ2(ホールIC)→センサ固定ブロック5(センサ固定部60→ベース部59)の経路で第1マグネット3の磁極面(S極)に戻る。
The first magnetic circuit (J1) passes through the magnetic moving body 1, the magnetic sensor 2, and the magnetic fixed body (the sensor fixed block 5, the first divided block 6, and the magnetic body 57), and the magnetic flux emitted from the first magnet 3 It is formed by. The first magnetic circuit (J1) is formed in the magnetic body 57, the first magnetic path connecting the magnetic movable body 1 and the magnetic sensor 2, and the magnetic sensor 2 and the first magnetic path formed in the sensor fixing block 5. The first magnetic path that connects between the first magnet 3 and the first magnetic path that is formed in the first divided block 6 and connects between the first magnet 3 and the magnetic moving body 1 is included.
Thereby, the magnetic flux emitted from the magnetic pole surface (N pole) of the first magnet 3 is changed from the first divided block 6 (curved portion 61) to the second air gap (air gap 2: G2) to the magnetic moving body 1 (soft magnetism). Body) → first air gap (air gap 1: G1) → magnetic fixed body (magnetic body 57) → magnetic sensor 2 (Hall IC) → sensor fixing block 5 (sensor fixing part 60 → base part 59) 1 Return to the magnetic pole surface (S pole) of the magnet 3.

第2磁気回路(J2)は、磁性移動体1、磁気センサ2および磁性固定体(センサ固定ブロック5、第2分割ブロック7、磁性体57)を通過し、第2マグネット4から放出された磁束により形成される。この第2磁気回路(J2)は、磁性体57に形成される、磁性移動体1と磁気センサ2との間を結ぶ第2磁路、センサ固定ブロック5に形成される、磁気センサ2と第2マグネット4との間を結ぶ第2磁路、および第2分割ブロック7に形成される、第2マグネット4と磁性移動体1との間を結ぶ第2磁路を含んでいる。
これにより、第2マグネット4の磁極面(N極)から出た磁束は、センサ固定ブロック5(ベース部59→センサ固定部60)→磁気センサ2(ホールIC)→磁性固定体(磁性体57)→第1エアギャップ(エアギャップ1:G1)→磁性移動体1(軟磁性体)→第2エアギャップ(エアギャップ2:G2)→第2分割ブロック7(湾曲部62)の経路で第2マグネット4の磁極面(S極)に戻る。
The second magnetic circuit (J2) passes through the magnetic moving body 1, the magnetic sensor 2, and the magnetic fixed body (the sensor fixed block 5, the second divided block 7, and the magnetic body 57), and the magnetic flux emitted from the second magnet 4 It is formed by. The second magnetic circuit (J2) is formed in the magnetic body 57, the second magnetic path connecting the magnetic mobile body 1 and the magnetic sensor 2, and the magnetic sensor 2 and the second magnetic path formed in the sensor fixing block 5. The second magnetic path that connects the two magnets 4 and the second magnetic path that is formed in the second divided block 7 and connects the second magnet 4 and the magnetic moving body 1 are included.
As a result, the magnetic flux emitted from the magnetic pole surface (N pole) of the second magnet 4 is changed to the sensor fixing block 5 (base portion 59 → sensor fixing portion 60) → magnetic sensor 2 (Hall IC) → magnetic fixed body (magnetic body 57). ) → first air gap (air gap 1: G1) → magnetic moving body 1 (soft magnetic body) → second air gap (air gap 2: G2) → second divided block 7 (curved portion 62) 2 Return to the magnetic pole surface (S pole) of the magnet 4.

[実施例7の検出方法]
次に、本実施例の回転変位検出装置の検出方法を図11および図12に基づいて簡単に説明する。ここで、図12は、磁気センサ(ホールIC)を通過する磁束量に対する移動体の回転変位量(回転角度)を示した特性図である。
[Detection Method of Example 7]
Next, a detection method of the rotational displacement detection device of the present embodiment will be briefly described with reference to FIGS. Here, FIG. 12 is a characteristic diagram showing the rotational displacement (rotation angle) of the moving body with respect to the magnetic flux passing through the magnetic sensor (Hall IC).

電子スロットル装置のスロットルバルブがその回転方向に回転変位すると、スロットルバルブのシャフトの回転軸方向の一端部に結合される最終減速ギヤに保持固定された磁性移動体1がそのストローク方向に曲線移動する(磁気センサ2の中心部付近を中心とした回転運動を行う)。
このとき、磁性移動体1の回転方向への回転変位量(回転角度)に応じて、磁性移動体1の第2端面(凸曲面)と磁性固定体の第1分割ブロック6の湾曲部61の対向面(凹曲面)とが対向する対向面積が変化する。また、磁性移動体1の回転方向への回転変位量(回転角度)に応じて、磁性移動体1の第2端面(凸曲面)と磁性固定体の第2分割ブロック7の湾曲部62の対向面(凹曲面)とが対向する対向面積が変化する。なお、磁性移動体1の第1端面(凹曲面)と磁性固定体の磁性体57の凸曲面とが対向する対向面積は、磁性移動体1の第1端面が磁性体57の凸曲面に沿って円弧状に湾曲しているため、磁性移動体1の回転方向への回転変位量(回転角度)が変化しても変わらない。
When the throttle valve of the electronic throttle device is rotationally displaced in its rotational direction, the magnetic movable body 1 held and fixed to the final reduction gear coupled to one end portion of the throttle valve shaft in the rotational axis direction moves in a curved line in the stroke direction. (Rotation motion is performed around the center of the magnetic sensor 2).
At this time, according to the rotational displacement amount (rotation angle) in the rotation direction of the magnetic moving body 1, the second end face (convex curved surface) of the magnetic moving body 1 and the bending portion 61 of the first divided block 6 of the magnetic fixed body are arranged. The facing area where the facing surface (concave curved surface) faces changes. Further, the second end surface (convex curved surface) of the magnetic moving body 1 and the curved portion 62 of the second divided block 7 of the magnetic fixed body are opposed in accordance with the rotational displacement amount (rotational angle) in the rotational direction of the magnetic moving body 1. The facing area where the surface (concave curved surface) faces changes. The opposing area where the first end surface (concave surface) of the magnetic moving body 1 and the convex surface of the magnetic body 57 of the magnetic fixed body face each other is such that the first end surface of the magnetic moving body 1 is along the convex surface of the magnetic body 57. Therefore, even if the amount of rotational displacement (rotational angle) in the rotational direction of the magnetic mobile body 1 changes, the magnetic movable body 1 does not change.

そして、第1マグネット3の磁極面(N極)より出て、第1磁気回路(J1:磁性移動体1および磁気センサ2)を通過する磁束の量は、磁性移動体1の第2端面(凸曲面)と第1分割ブロック6の湾曲部61の対向面(凹曲面)との対向面積の変化に対応して変更される。また、第2マグネット4の磁極面(N極)より出て、第2磁気回路(J2:磁気センサ2および磁性移動体1)を通過する磁束の量は、磁性移動体1の第2端面(凸曲面)と第2分割ブロック7の湾曲部62の対向面(凹曲面)との対向面積の変化に対応して変更される。   The amount of magnetic flux that comes out of the magnetic pole surface (N pole) of the first magnet 3 and passes through the first magnetic circuit (J1: the magnetic moving body 1 and the magnetic sensor 2) is the second end face ( It is changed corresponding to the change in the facing area between the convex curved surface) and the opposing surface (concave curved surface) of the curved portion 61 of the first divided block 6. Further, the amount of magnetic flux that comes out of the magnetic pole surface (N pole) of the second magnet 4 and passes through the second magnetic circuit (J2: magnetic sensor 2 and magnetic moving body 1) is the second end surface (of the magnetic moving body 1). It is changed corresponding to the change in the facing area between the convex surface) and the opposing surface (concave surface) of the curved portion 62 of the second divided block 7.

ここで、本実施例の回転変位検出装置においては、第1磁路を含む第1磁気回路(J1)を通過する磁束の流れ方向と第2磁路を含む第2磁気回路(J2)を通過する磁束の流れ方向とが互いに逆向きとなるように、すなわち、2つの第1、第2マグネット3、4の磁極面(センサ固定ブロック5に当接する側の磁極面、2つの第1、第2分割ブロック6、7に当接する側の磁極面)の極性が互いに逆極性となるように磁性固定体に配置されている。
なお、磁性移動体1の初期回転位置(限界位置)から最大回転位置(限界位置)に至るまでの回転方向への最大回転変位量(回転可能範囲)を例えば100°とする。
Here, in the rotational displacement detector of the present embodiment, the flow direction of the magnetic flux passing through the first magnetic circuit (J1) including the first magnetic path and the second magnetic circuit (J2) including the second magnetic path are passed. The magnetic flux surfaces of the two first and second magnets 3 and 4 (the magnetic pole surfaces on the side in contact with the sensor fixing block 5 and the two first and second magnetic pole surfaces). The magnetic fixed body is arranged so that the polarities of the magnetic pole surfaces on the side contacting the two divided blocks 6 and 7 are opposite to each other.
The maximum amount of rotational displacement (rotatable range) in the rotational direction from the initial rotational position (limit position) to the maximum rotational position (limit position) of the magnetic mobile body 1 is set to 100 °, for example.

したがって、磁性移動体1の回転方向への回転変位量(回転角度)が小さい時(例えば−50°の時)には、図11に二点鎖線(A)で示したように、磁性移動体1が移動体収容空間内において回転方向の図示右寄りに配置される。これにより、磁性移動体1の第2端面(凸曲面)と第1分割ブロック6の湾曲部61の対向面(凹曲面)との対向面積の方が、磁性移動体1の第2端面(凸曲面)と第2分割ブロック7の湾曲部62の対向面(凹曲面)との対向面積よりも広くなるので、第1マグネット3の磁束の影響が強くなる。このため、図12のグラフに示したように、磁気センサ2(ホールIC)が正の方向の磁束の量(または磁束密度)を検出する。この結果、磁気センサ2(ホールIC)の出力信号(センサ信号)は、磁性移動体1の第2端面(凸曲面)と第1分割ブロック6の湾曲部61の対向面(凹曲面)との対向面積に対応した正の電圧信号となる。   Therefore, when the rotational displacement amount (rotation angle) in the rotation direction of the magnetic mobile body 1 is small (for example, at −50 °), as shown by the two-dot chain line (A) in FIG. 1 is disposed on the right side in the figure in the rotational direction in the moving body accommodation space. Thereby, the opposing area of the 2nd end surface (convex curved surface) of the magnetic mobile body 1 and the opposing surface (concave curved surface) of the curved part 61 of the 1st division | segmentation block 6 is the 2nd end surface (convex) of the magnetic mobile body 1. Since the surface area of the second divided block 7 and the opposing surface (concave surface) of the curved portion 62 of the second divided block 7 are larger than each other, the influence of the magnetic flux of the first magnet 3 is increased. Therefore, as shown in the graph of FIG. 12, the magnetic sensor 2 (Hall IC) detects the amount of magnetic flux (or magnetic flux density) in the positive direction. As a result, an output signal (sensor signal) of the magnetic sensor 2 (Hall IC) is generated between the second end surface (convex curved surface) of the magnetic moving body 1 and the opposing surface (concave curved surface) of the curved portion 61 of the first divided block 6. It becomes a positive voltage signal corresponding to the facing area.

また、磁性移動体1の回転方向への回転変位量(回転角度)が例えば0°の時には、図11に実線で示したように、磁性移動体1が移動体収容空間内において回転方向の中央位置に配置される。この場合には、磁性移動体1の第2端面(凸曲面)と第1分割ブロック6の湾曲部61の対向面(凹曲面)との対向面積が、磁性移動体1の第2端面(凸曲面)と第2分割ブロック7の湾曲部62の対向面(凹曲面)との対向面積と同じ広さになるので、第1マグネット3から放出された磁束と第2マグネット4から放出された磁束とが相殺される。このため、磁気センサ2(ホールIC)が検出する磁束の量(または磁束密度)は、図12のグラフに示したように、ゼロ(0)になる。この結果、磁気センサ2(ホールIC)の出力信号(センサ信号)は、ゼロ(0)となる。   Further, when the rotational displacement amount (rotation angle) in the rotational direction of the magnetic mobile body 1 is, for example, 0 °, the magnetic mobile body 1 is centered in the rotational direction in the mobile body accommodating space as shown by the solid line in FIG. Placed in position. In this case, the opposing area between the second end face (convex curved surface) of the magnetic moving body 1 and the opposing face (concave curved face) of the curved portion 61 of the first divided block 6 is the second end face (convex convex) of the magnetic moving body 1. Curved surface) and the facing area of the opposing surface (concave curved surface) of the curved portion 62 of the second divided block 7, the magnetic flux emitted from the first magnet 3 and the magnetic flux emitted from the second magnet 4. Are offset. For this reason, the amount of magnetic flux (or magnetic flux density) detected by the magnetic sensor 2 (Hall IC) is zero (0) as shown in the graph of FIG. As a result, the output signal (sensor signal) of the magnetic sensor 2 (Hall IC) becomes zero (0).

また、磁性移動体1の回転方向への回転変位量(回転角度)が大きい時(例えば50°の時)には、図11に二点鎖線(B)で示したように、磁性移動体1が移動体収容空間内において回転方向の図示左寄りに配置される。これにより、磁性移動体1の第2端面(凸曲面)と第1分割ブロック6の湾曲部61の対向面(凹曲面)との対向面積よりも、磁性移動体1の第2端面(凸曲面)と第2分割ブロック7の湾曲部62の対向面(凹曲面)との対向面積の方が広くなるので、第2マグネット4の磁束の影響が強くなる。このため、図12のグラフに示したように、磁気センサ2(ホールIC)が負の方向の磁束の量(または磁束密度)を検出する。この結果、磁気センサ2(ホールIC)の出力信号(センサ信号)は、磁性移動体1の第2端面(凸曲面)と第2分割ブロック7の湾曲部62の対向面(凹曲面)との対向面積に対応した負の電圧信号となる。
そして、ECUは、磁気センサ2(ホールIC)より出力される電圧信号に基づいて、磁性移動体1の回転変位量(回転角度)を算出し、この回転変位量(回転角度)に基づいてスロットルバルブの回転角度に相当するスロットル開度を算出する。
Further, when the rotational displacement amount (rotation angle) in the rotation direction of the magnetic mobile body 1 is large (for example, at 50 °), as shown by a two-dot chain line (B) in FIG. Is arranged on the left side in the rotational direction in the moving body accommodation space. Accordingly, the second end face (convex curved surface) of the magnetic mobile body 1 is larger than the facing area between the second end face (convex curved face) of the magnetic moving body 1 and the opposing face (concave curved face) of the curved portion 61 of the first divided block 6. ) And the facing area (concave surface) of the curved portion 62 of the second divided block 7 is wider, so that the influence of the magnetic flux of the second magnet 4 becomes stronger. For this reason, as shown in the graph of FIG. 12, the magnetic sensor 2 (Hall IC) detects the amount of magnetic flux (or magnetic flux density) in the negative direction. As a result, an output signal (sensor signal) of the magnetic sensor 2 (Hall IC) is generated between the second end surface (convex curved surface) of the magnetic moving body 1 and the opposing surface (concave curved surface) of the curved portion 62 of the second divided block 7. It becomes a negative voltage signal corresponding to the facing area.
Then, the ECU calculates the rotational displacement (rotation angle) of the magnetic mobile body 1 based on the voltage signal output from the magnetic sensor 2 (Hall IC), and throttles based on the rotational displacement (rotation angle). The throttle opening corresponding to the rotation angle of the valve is calculated.

[実施例7の効果]
以上のように、本実施例の回転変位検出装置においては、2つの第1、第2分割ブロック6、7の各湾曲部61、62の対向面と磁性移動体1の第2端面とが対向する対向面積を、磁性移動体1の移動方向(回転方向)への回転変位量(回転角度)に応じて比例的に変化させることにより、磁性移動体1および磁性体57を介して磁気センサ2(ホールIC)を通過する磁束の量(センサ出力)を直線的に変化させることが可能となる。そして、被検出部材である磁性移動体1が部分円筒形状の軟磁性体のみで形成されている。つまり、最終減速ギヤ(樹脂ギヤ)には、2つの第1、第2マグネット3、4が設けられていないので、最終減速ギヤの樹脂成形時における樹脂成形圧での磁石(2つの第1、第2マグネット3、4)の割れや欠け等の不具合の発生を防止することができる。これにより、低コストで製造上の歩留りを向上できる。さらに、磁性移動体1の回転方向への回転変位量に応じて、磁気センサ2より出力される出力信号が直線的に変化する。
また、線膨張係数の差により変形が生じた場合でも、実施例1と同様に、エアギャップの量の変化は発生せず、広角度範囲を精度良く検出することができる。
したがって、軟磁性体よりなる磁性移動体1の回転方向への回転変位量(回転角度)に対する磁気センサ2の出力特性の直線性(リニアリティ)の悪化を抑制することが可能となるので、磁性移動体1の回転変位量(回転角度)の検出精度を向上させることができる。
[Effect of Example 7]
As described above, in the rotational displacement detection device of the present embodiment, the opposing surfaces of the curved portions 61 and 62 of the two first and second divided blocks 6 and 7 and the second end surface of the magnetic movable body 1 are opposed to each other. The magnetic sensor 2 is changed via the magnetic moving body 1 and the magnetic body 57 by proportionally changing the facing area to be changed according to the rotational displacement amount (rotational angle) in the moving direction (rotating direction) of the magnetic moving body 1. It is possible to linearly change the amount of magnetic flux (sensor output) passing through (Hall IC). And the magnetic mobile body 1 which is a to-be-detected member is formed only with the soft magnetic body of the partial cylindrical shape. That is, since the first reduction gear (resin gear) is not provided with the two first and second magnets 3 and 4, the magnet (two first and second magnets) at the resin molding pressure at the time of resin molding of the final reduction gear. The occurrence of problems such as cracks and chipping of the second magnets 3 and 4) can be prevented. Thereby, the manufacturing yield can be improved at low cost. Furthermore, the output signal output from the magnetic sensor 2 changes linearly according to the amount of rotational displacement of the magnetic moving body 1 in the rotational direction.
Further, even when deformation occurs due to the difference in linear expansion coefficient, the air gap amount does not change as in the first embodiment, and the wide angle range can be detected with high accuracy.
Accordingly, it is possible to suppress the deterioration of linearity (linearity) of the output characteristics of the magnetic sensor 2 with respect to the rotational displacement amount (rotation angle) in the rotational direction of the magnetic mobile body 1 made of a soft magnetic material. The detection accuracy of the rotational displacement amount (rotation angle) of the body 1 can be improved.

そして、磁性移動体1の第1端面と磁気センサ2の感磁面(本実施例では磁性体57の凸曲面)との間には、所定のギャップ長を有する第1エアギャップ(エアギャップ1:G1)が形成されている。また、磁性移動体1の第2端面と2つの第1、第2分割ブロック6、7の各湾曲部61、62の対向面との間には、所定のギャップ長を有する第2エアギャップ(エアギャップ2:G2)が形成されている。
これによって、仮に磁性移動体1がその移動方向(回転方向)に対して垂直な方向(スロットルバルブのシャフトや最終減速ギヤの径方向:図示上下方向)に位置ズレした場合であっても、エアギャップ1とエアギャップ2とが互いにギャップ長の増減を補い合うため、磁性移動体1の移動方向(回転方向)に対して径方向の位置ズレの影響、磁気センサ2の出力ズレの影響を小さくすることができる。例えばエアギャップ1が大きくなると、エアギャップ2が小さくなる。逆に、エアギャップ1が小さくなると、エアギャップ2が大きくなる。
したがって、本実施例の回転変位検出装置においては、被検出部材である磁性移動体1の構成材料や形状によらず、位置ズレに強く、広範囲な回転変位量(広角度範囲)を精度良く検出することが可能なリニア磁気回路を構成することができる。
なお、本実施例では、磁性体を有する移動体として、磁性体よりなり、移動方向に曲線移動する移動体(磁性移動体1)を採用しているが、磁性体を有する移動体として、2つの第1、第2磁性体間に非磁性体を有し、移動方向に曲線移動する移動体を採用しても良い。
A first air gap (air gap 1) having a predetermined gap length is formed between the first end face of the magnetic moving body 1 and the magnetic sensitive surface of the magnetic sensor 2 (in this embodiment, the convex curved surface of the magnetic body 57). : G1) is formed. In addition, a second air gap having a predetermined gap length (between the second end surface of the magnetic moving body 1 and the opposing surfaces of the curved portions 61 and 62 of the two first and second divided blocks 6 and 7). Air gap 2: G2) is formed.
As a result, even if the magnetic moving body 1 is displaced in a direction perpendicular to the moving direction (rotating direction) (the radial direction of the throttle valve shaft or the final reduction gear: the vertical direction in the figure), the air Since the gap 1 and the air gap 2 compensate for the increase / decrease in the gap length, the influence of the positional deviation in the radial direction and the influence of the output deviation of the magnetic sensor 2 are reduced with respect to the moving direction (rotating direction) of the magnetic moving body 1 be able to. For example, when the air gap 1 increases, the air gap 2 decreases. Conversely, when the air gap 1 becomes smaller, the air gap 2 becomes larger.
Therefore, in the rotational displacement detection device of this embodiment, regardless of the constituent material and shape of the magnetic moving body 1 that is the member to be detected, it is resistant to misalignment and accurately detects a wide range of rotational displacement (wide angle range). It is possible to configure a linear magnetic circuit that can be used.
In this embodiment, a moving body (magnetic moving body 1) made of a magnetic body and moving in a curve in the moving direction is adopted as the moving body having a magnetic body. A moving body that has a non-magnetic body between the first and second magnetic bodies and moves in a curve in the moving direction may be employed.

[変形例]
本実施例では、本発明の変位検出装置を、内燃機関の可変動弁機構のコントロールシャフトの直線変位量(バルブリフト量)を検出する直線変位検出装置に適用した例を説明したが、本発明の変位検出装置を、スロットルバルブの回転変位(スロットル開度)を検出する回転変位検出装置に適用しても良い。また、本発明の変位検出装置を、アクセルペダルの回転変位(アクセル開度)を検出するアクセル開度検出装置に適用しても良い。これらの場合には、内燃機関のスロットルバルブの回転変位(スロットル開度)またはアクセルペダルの回転変位(アクセル開度)を、磁性移動体の直線変位に変換する回転直線変換手段(リンク機構等)を設ける。
[Modification]
In the present embodiment, the example in which the displacement detection device of the present invention is applied to a linear displacement detection device that detects the linear displacement amount (valve lift amount) of the control shaft of the variable valve mechanism of the internal combustion engine has been described. This displacement detection device may be applied to a rotational displacement detection device that detects the rotational displacement (throttle opening) of the throttle valve. Moreover, you may apply the displacement detection apparatus of this invention to the accelerator opening detection apparatus which detects the rotational displacement (accelerator opening) of an accelerator pedal. In these cases, rotational linear conversion means (link mechanism or the like) that converts the rotational displacement of the throttle valve (throttle opening) or the rotational displacement of the accelerator pedal (accelerator opening) of the internal combustion engine into the linear displacement of the magnetic moving body. Is provided.

本実施例では、2つの第1、第2分割部として、コの字状の断面を有する2つの第1、第2分割ブロック6、7、あるいはL字状の断面を有する2つの第1、第2分割ブロック6、7を採用したが、2つの第1、第2分割部として、C字状の断面を有する2つの第1、第2分割ブロックを採用しても良い。
2つの第1、第2マグネット(磁石)3、4は、軟磁性体または磁性体よりなる磁性移動体1、あるいは磁性体10の2つの第1、第2磁性体31、32よりも磁気センサ2に近い側であれば磁性固定体(磁性固定ブロック)のどこに配置されていても構わない。
In this embodiment, as the first and second divided portions, two first and second divided blocks 6 and 7 having a U-shaped cross section, or two first and second divided blocks 6 and 7 having an L-shaped cross section, Although the second divided blocks 6 and 7 are employed, two first and second divided blocks having a C-shaped cross section may be employed as the two first and second divided portions.
The two first and second magnets (magnets) 3 and 4 are more magnetic sensors than the two first and second magnetic bodies 31 and 32 of the magnetic body 10 or the magnetic body 10 made of a soft magnetic body or a magnetic body. If it is a side close to 2, it may be arranged anywhere on the magnetic fixed body (magnetic fixed block).

本実施例では、2つの第1、第2磁石として、永久磁石である第1、第2マグネット3、4を採用した例を説明したが、2つの第1、第2磁石として、電磁石を採用しても良い。この場合には、電磁石を構成する鉄心(固定磁性体)の周囲に巻回されるコイルの通電方向を、第1磁気回路(第1磁路)を通る磁束の流れ方向と第2磁気回路(第2磁路)を通る磁束の流れ方向とが互いに逆向きとなるように調整する。   In the present embodiment, the example in which the first and second magnets 3 and 4 which are permanent magnets are employed as the two first and second magnets has been described, but electromagnets are employed as the two first and second magnets. You may do it. In this case, the energization direction of the coil wound around the iron core (fixed magnetic body) constituting the electromagnet is set to the flow direction of the magnetic flux passing through the first magnetic circuit (first magnetic path) and the second magnetic circuit ( The flow direction of the magnetic flux passing through the second magnetic path) is adjusted to be opposite to each other.

直線変位検出装置を示した模式図である(実施例1)。It is the schematic diagram which showed the linear displacement detection apparatus (Example 1). 磁気センサ(ホールIC)を通過する磁束量に対する磁性移動体のストローク量を示した特性図である(実施例1)。(Example 1) which is the characteristic view which showed the stroke amount of the magnetic mobile body with respect to the magnetic flux amount which passes a magnetic sensor (Hall IC). 直線変位検出装置を示した模式図である(実施例2)。(Example 2) which is the schematic diagram which showed the linear displacement detection apparatus. 直線変位検出装置を示した模式図である(実施例3)。(Example 3) which is the schematic diagram which showed the linear displacement detection apparatus. 直線変位検出装置を示した斜視図である(実施例4)。(Example 4) which is the perspective view which showed the linear displacement detection apparatus. (a)〜(c)は直線変位検出装置の状態変化を示した模式図である(実施例4)。(A)-(c) is the schematic diagram which showed the state change of the linear displacement detection apparatus (Example 4). 磁気センサ(ホールIC)を通過する磁束量に対する移動体のストローク量を示した特性図である(実施例4)。(Example 4) which is the characteristic view which showed the stroke amount of the moving body with respect to the magnetic flux amount which passes a magnetic sensor (Hall IC). (a)は直線変位検出装置を示した模式図で、(b)は磁性移動体を示した斜視図である(実施例1)。(A) is the schematic diagram which showed the linear displacement detection apparatus, (b) is the perspective view which showed the magnetic moving body (Example 1). (a)〜(c)は2つの第1、第2磁性体を有する移動体の製造方法を示した説明図である(実施例5)。(A)-(c) is explanatory drawing which showed the manufacturing method of the moving body which has two 1st, 2nd magnetic bodies (Example 5). 直線変位検出装置を示した斜視図である(実施例6)。(Example 6) which is the perspective view which showed the linear displacement detection apparatus. 回転変位検出装置を示した模式図である(実施例7)。(Example 7) which is the schematic diagram which showed the rotational displacement detection apparatus. 磁気センサ(ホールIC)を通過する磁束量に対する移動体の回転変位量(回転角度)を示した特性図である(実施例7)。(Example 7) which is the characteristic diagram which showed the rotational displacement amount (rotation angle) of the moving body with respect to the magnetic flux amount which passes a magnetic sensor (Hall IC). 直線変位検出装置を示した構成図である(従来の技術)。It is the block diagram which showed the linear displacement detection apparatus (conventional technique). 直線変位検出装置を示した模式図である(従来の技術)。It is the schematic diagram which showed the linear displacement detection apparatus (conventional technique). 回転変位検出装置の磁石保持部を示した説明図である(従来の技術)。It is explanatory drawing which showed the magnet holding | maintenance part of the rotational displacement detection apparatus (conventional technique). 回転変位検出装置の磁石保持部を示した説明図である(従来の技術)。It is explanatory drawing which showed the magnet holding | maintenance part of the rotational displacement detection apparatus (conventional technique).

符号の説明Explanation of symbols

1 磁性移動体(磁性体よりなる移動体、軟磁性体よりなる移動体)
2 磁気センサ
3 第1マグネット(第1磁石)
4 第2マグネット(第2磁石)
5 センサ固定ブロック(磁性固定体)
6 第1分割ブロック(磁性固定体、第1分割部)
7 第2分割ブロック(磁性固定体、第2分割部)
9 移動体収容空間
10 磁性体を有する移動体(2つの第1、第2磁性体間に非磁性体を有する移動体) 13 第1分割ブロックの対向部
14 第2分割ブロックの対向部
31 第1磁性体
32 第2磁性体
33 非磁性体
41 第1分割ブロックの対向部
42 第1分割ブロックの対向部
43 第2分割ブロックの対向部
44 第2分割ブロックの対向部
61 第1分割ブロックの湾曲部
62 第2分割ブロックの湾曲部
G1 第1エアギャップ(エアギャップ1)
G2 第2エアギャップ(エアギャップ2)
J1 第1磁気回路
J2 第2磁気回路
1 Magnetic moving body (moving body made of magnetic material, moving body made of soft magnetic material)
2 Magnetic sensor 3 First magnet (first magnet)
4 Second magnet (second magnet)
5 Sensor fixing block (magnetic fixed body)
6 1st division block (magnetic fixed body, 1st division part)
7 Second divided block (magnetic fixed body, second divided part)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 9 Mobile body accommodation space 10 Mobile body which has a magnetic body (Moving body which has a nonmagnetic body between two 1st, 2nd magnetic bodies) 13 Opposite part of 1st division | segmentation block 14 Opposition part of 2nd division | segmentation block 31 1st 1 magnetic body 32 second magnetic body 33 non-magnetic body 41 opposing portion of the first divided block 42 opposing portion of the first divided block 43 opposing portion of the second divided block 44 opposing portion of the second divided block 61 of the first divided block Curved portion 62 Curved portion of second divided block G1 First air gap (air gap 1)
G2 Second air gap (air gap 2)
J1 1st magnetic circuit J2 2nd magnetic circuit

Claims (27)

(a)移動方向に直線移動する磁性移動体と、
(b)この磁性移動体と対向するように配置されて、
前記磁性移動体の直線移動に伴って前記磁性移動体を通過する磁束の変化を検出する磁気センサと、
(c)この磁気センサの中心部を通る対称軸線を中心にして対称的な位置関係となるように、前記対称軸線に対して垂直な方向の両側にそれぞれ配置されて、
前記磁性移動体および前記磁気センサに向かって磁束を放出する2つの第1、第2磁石と、
(d)前記磁気センサおよび前記2つの第1、第2磁石を保持固定すると共に、
前記第1磁石を経由して前記磁性移動体と前記磁気センサとの間を結ぶ第1磁路、および前記第2磁石を経由して前記磁性移動体と前記磁気センサとの間を結ぶ第2磁路を形成する磁性固定体と
を備えた変位検出装置において、
前記2つの第1、第2磁石は、前記第1磁路を通る磁束の流れ方向と前記第2磁路を通る磁束の流れ方向とが互いに逆向きとなるように着磁されており、
前記2つの第1、第2磁路は、エアギャップとして、前記磁性移動体の移動方向に対して垂直な方向に前記磁性移動体を挟み込む2つの第1、第2ギャップのみを有しており、
前記磁性固定体は、前記対称軸線を中心にして対称的な形状となるように、前記対称軸線に対して垂直な方向の両側にそれぞれ配置された2つの第1、第2分割部を有し、
前記2つの第1、第2分割部は、前記磁性移動体に対して前記第2ギャップを隔てて対向し、前記磁性移動体の移動方向に対して平行な対向面をそれぞれ有していることを特徴とする変位検出装置。
(A) a magnetic moving body that moves linearly in the moving direction;
(B) It is arranged so as to face this magnetic moving body,
A magnetic sensor for detecting a change in magnetic flux passing through the magnetic moving body along with a linear movement of the magnetic moving body;
(C) The magnetic sensor is disposed on both sides in a direction perpendicular to the symmetry axis so as to have a symmetrical positional relationship with respect to the symmetry axis passing through the center of the magnetic sensor,
Two first and second magnets that emit magnetic flux toward the magnetic moving body and the magnetic sensor;
(D) holding and fixing the magnetic sensor and the two first and second magnets;
A first magnetic path connecting the magnetic moving body and the magnetic sensor via the first magnet, and a second magnetic path connecting the magnetic moving body and the magnetic sensor via the second magnet. In a displacement detection device comprising a magnetic fixed body that forms a magnetic path,
The two first and second magnets are magnetized so that the flow direction of magnetic flux passing through the first magnetic path and the flow direction of magnetic flux passing through the second magnetic path are opposite to each other,
The two first and second magnetic paths have only two first and second gaps that sandwich the magnetic moving body in a direction perpendicular to the moving direction of the magnetic moving body as an air gap. ,
The magnetic fixed body has two first and second divided portions respectively arranged on both sides in a direction perpendicular to the symmetry axis so as to be symmetric with respect to the symmetry axis. ,
The two first and second divided portions are opposed to the magnetic moving body with the second gap therebetween, and have opposing surfaces parallel to the moving direction of the magnetic moving body. A displacement detector characterized by the above.
請求項1に記載の変位検出装置において、
前記2つの第1、第2分割部は、前記磁性移動体をその移動方向に直線移動自在に収容する移動体収容空間を隔てて互いに対向するように配置されていることを特徴とする変位検出装置。
The displacement detection device according to claim 1,
The two first and second dividing portions are arranged so as to face each other with a moving body accommodating space for accommodating the magnetic moving body linearly movable in the moving direction. apparatus.
請求項1または請求項2に記載の変位検出装置において、
前記2つの第1、第2分割部は、少なくとも前記磁性移動体および前記磁気センサを挟んで対向するように配置されていることを特徴とする変位検出装置。
In the displacement detection device according to claim 1 or 2,
The displacement detection device, wherein the two first and second division parts are arranged to face each other with at least the magnetic moving body and the magnetic sensor interposed therebetween.
請求項1ないし請求項3のうちのいずれか1つに記載の変位検出装置において、
前記2つの第1、第2分割部は、前記磁性移動体に対して前記第2ギャップを隔てて対向する対向部をそれぞれ有し、
前記2つの第1、第2分割部の各対向部は、前記磁性移動体の移動方向に対して平行な方向に延ばされており、しかも所定の隙間を隔てて互いに対向するように配置されていることを特徴とする変位検出装置。
In the displacement detection device according to any one of claims 1 to 3,
The two first and second divided portions each have a facing portion facing the magnetic moving body with the second gap therebetween,
The opposing portions of the two first and second divided portions are extended in a direction parallel to the moving direction of the magnetic moving body, and are disposed so as to face each other with a predetermined gap therebetween. Displacement detecting device characterized by that.
請求項4に記載の変位検出装置において、
前記2つの第1、第2分割部の各対向部は、前記磁性移動体と少しだけ重なり合うように、前記磁性移動体よりも磁気センサ側に対して逆側に配置されていることを特徴とする変位検出装置。
The displacement detection device according to claim 4,
The opposing portions of the two first and second divided portions are arranged on the opposite side to the magnetic sensor side with respect to the magnetic moving body so as to slightly overlap the magnetic moving body. Displacement detector.
請求項1ないし請求項5のうちのいずれか1つに記載の変位検出装置において、
前記2つの第1、第2磁石は、前記磁性移動体の移動方向の軸線よりも磁気センサ側に配置されていることを特徴とする変位検出装置。
In the displacement detection device according to any one of claims 1 to 5,
The displacement detecting device, wherein the two first and second magnets are arranged on a magnetic sensor side with respect to an axis in a moving direction of the magnetic moving body.
請求項1ないし請求項6のうちのいずれか1つに記載の変位検出装置において、
前記磁気センサは、前記磁性移動体に対して前記第1ギャップを隔てて対向し、前記磁性移動体の移動方向に対して平行な感磁面を有していることを特徴とする変位検出装置。
In the displacement detection apparatus according to any one of claims 1 to 6,
The magnetic sensor has a magnetosensitive surface facing the magnetic moving body with the first gap therebetween and parallel to the moving direction of the magnetic moving body. .
請求項1ないし請求項7のうちのいずれか1つに記載の変位検出装置において、
前記磁性移動体は、前記磁気センサに対して前記第1ギャップを隔てて対向し、前記磁性移動体の移動方向に対して平行な第1端面、および前記2つの第1、第2分割部の各対向面に対して前記第2ギャップを隔てて対向し、前記磁性移動体の移動方向に対して平行な第2端面を有していることを特徴とする変位検出装置。
In the displacement detection device according to any one of claims 1 to 7,
The magnetic moving body is opposed to the magnetic sensor with the first gap therebetween, a first end face parallel to the moving direction of the magnetic moving body, and the two first and second divided portions. A displacement detection device, characterized by having a second end face that faces each of the opposing faces across the second gap and is parallel to the moving direction of the magnetic moving body.
請求項1ないし請求項8のうちのいずれか1つに記載の変位検出装置において、
前記磁性固定体は、前記磁気センサの中心部を通る対称軸線上に、前記磁気センサを搭載するセンサ固定ブロックを有し、
前記センサ固定ブロックは、前記第1磁石の取付面および前記第2磁石の取付面を有していることを特徴とする変位検出装置。
The displacement detection device according to any one of claims 1 to 8,
The magnetic fixing body has a sensor fixing block on which the magnetic sensor is mounted on an axis of symmetry passing through the center of the magnetic sensor,
The sensor fixing block has a mounting surface for the first magnet and a mounting surface for the second magnet.
請求項9に記載の変位検出装置において、
前記2つの第1、第2磁石は、前記センサ固定ブロックの各取付面に当接する側の磁極面の極性が互いに逆極性となるように、前記センサ固定ブロックに着磁されていることを特徴とする変位検出装置。
The displacement detection apparatus according to claim 9,
The two first and second magnets are magnetized on the sensor fixing block so that the polarities of the magnetic pole surfaces on the side contacting each mounting surface of the sensor fixing block are opposite to each other. Displacement detection device.
請求項1ないし請求項10のうちのいずれか1つに記載の変位検出装置において、
前記2つの第1、第2磁石から放出された磁束が互いに逆方向に流れる2つの第1、第2磁気回路を備えたことを特徴とする変位検出装置。
In the displacement detection apparatus according to any one of claims 1 to 10,
A displacement detection apparatus comprising two first and second magnetic circuits in which magnetic fluxes emitted from the two first and second magnets flow in opposite directions to each other.
請求項1ないし請求項11のうちのいずれか1つに記載の変位検出装置において、
前記2つの第1、第2分割部の各対向面は、平面であって、
前記磁性移動体は、前記2つの第1、第2分割部の各対向面に対向する平面を有する直方体形状に形成されていることを特徴とする変位検出装置。
In the displacement detection apparatus according to any one of claims 1 to 11,
Each opposing surface of the two first and second divided portions is a plane,
The displacement detecting device according to claim 1, wherein the magnetic moving body is formed in a rectangular parallelepiped shape having a flat surface facing each facing surface of the two first and second divided portions.
請求項12に記載の変位検出装置において、
前記磁性固定体は、前記磁気センサの中心部を通る対称軸線上に、前記磁気センサを搭載するセンサ固定ブロックを有し、
前記センサ固定ブロックは、前記磁性移動体に対して前記第1ギャップを隔てて対向し、前記磁性移動体の移動方向に対して平行な対向面を有し、
前記センサ固定ブロックの対向面は、平面であることを特徴とする変位検出装置。
The displacement detection device according to claim 12,
The magnetic fixing body has a sensor fixing block on which the magnetic sensor is mounted on an axis of symmetry passing through the center of the magnetic sensor,
The sensor fixing block is opposed to the magnetic moving body with the first gap therebetween, and has a facing surface parallel to the moving direction of the magnetic moving body,
The displacement detection device according to claim 1, wherein an opposing surface of the sensor fixing block is a flat surface.
請求項1ないし請求項11のうちのいずれか1つに記載の変位検出装置において、
前記2つの第1、第2分割部の各対向面は、前記磁性移動体の中心軸線を中心とする曲率半径の曲面であって、
前記磁性移動体は、前記2つの第1、第2分割部の各対向面に対向する曲面を有する円柱形状に形成されていることを特徴とする変位検出装置。
In the displacement detection apparatus according to any one of claims 1 to 11,
The opposing surfaces of the two first and second divided portions are curved surfaces with a radius of curvature centered on the central axis of the magnetic moving body,
The displacement detecting device according to claim 1, wherein the magnetic moving body is formed in a cylindrical shape having a curved surface facing each of the opposing surfaces of the two first and second divided portions.
請求項14に記載の変位検出装置において、
前記磁性固定体は、前記磁気センサの中心部を通る対称軸線上に、前記磁気センサを搭載するセンサ固定ブロックを有し、
前記センサ固定ブロックは、前記磁性移動体に対して前記第1ギャップを隔てて対向し、前記磁性移動体の移動方向に対して平行な対向面を有し、
前記センサ固定ブロックの対向面は、前記磁性移動体の中心軸線を中心とする曲率半径
の曲面であることを特徴とする変位検出装置。
The displacement detection device according to claim 14,
The magnetic fixing body has a sensor fixing block on which the magnetic sensor is mounted on an axis of symmetry passing through the center of the magnetic sensor,
The sensor fixing block is opposed to the magnetic moving body with the first gap therebetween, and has a facing surface parallel to the moving direction of the magnetic moving body,
The displacement detection device according to claim 1, wherein the opposing surface of the sensor fixing block is a curved surface having a radius of curvature centering on a central axis of the magnetic moving body.
(a)磁性体を有し、移動方向に直線移動する移動体と、
(b)この移動体と対向するように配置されて、
前記移動体の直線移動に伴って前記移動体の磁性体を通過する磁束の変化を検出する磁気センサと、
(c)この磁気センサの中心部を通る対称軸線を中心にして対称的な位置関係となるように、前記対称軸線に対して垂直な方向の両側にそれぞれ配置されて、
前記移動体の磁性体および前記磁気センサに向かって磁束を放出する2つの第1、第2磁石と、
(d)前記磁気センサおよび前記2つの第1、第2磁石を保持固定すると共に、
前記第1磁石を経由して前記移動体の磁性体と前記磁気センサとの間を結ぶ第1磁路、および前記第2磁石を経由して前記移動体の磁性体と前記磁気センサとの間を結ぶ第2磁路を形成する磁性固定体と
を備えた変位検出装置において、
前記2つの第1、第2磁石は、前記第1磁路を通る磁束の流れ方向と前記第2磁路を通る磁束の流れ方向とが互いに逆向きとなるように着磁されており、
前記2つの第1、第2磁路は、エアギャップとして、前記移動体の移動方向に対して垂直な方向に前記移動体を挟み込む2つの第1、第2ギャップのみを有しており、
前記磁性固定体は、前記対称軸線を中心にして対称的な形状となるように、前記対称軸線に対して垂直な方向の両側にそれぞれ配置された2つの第1、第2分割部を有し、
前記2つの第1、第2分割部は、前記移動体の磁性体に対して前記第2ギャップを隔てて対向し、前記移動体の移動方向に対して平行な対向面をそれぞれ有していることを特徴とする変位検出装置。
(A) a moving body having a magnetic body and linearly moving in the moving direction;
(B) It is arranged to face this moving body,
A magnetic sensor for detecting a change in magnetic flux passing through the magnetic body of the moving body along with the linear movement of the moving body;
(C) The magnetic sensor is disposed on both sides in a direction perpendicular to the symmetry axis so as to have a symmetrical positional relationship with respect to the symmetry axis passing through the center of the magnetic sensor,
Two first and second magnets that emit magnetic flux toward the magnetic body of the moving body and the magnetic sensor;
(D) holding and fixing the magnetic sensor and the two first and second magnets;
A first magnetic path connecting the magnetic body of the moving body and the magnetic sensor via the first magnet, and between the magnetic body of the moving body and the magnetic sensor via the second magnet. In a displacement detection device comprising a magnetic fixed body forming a second magnetic path connecting
The two first and second magnets are magnetized so that the flow direction of magnetic flux passing through the first magnetic path and the flow direction of magnetic flux passing through the second magnetic path are opposite to each other,
The two first and second magnetic paths have only two first and second gaps that sandwich the moving body in a direction perpendicular to the moving direction of the moving body as an air gap,
The magnetic fixed body has two first and second divided portions respectively arranged on both sides in a direction perpendicular to the symmetry axis so as to be symmetric with respect to the symmetry axis. ,
The two first and second dividing portions are opposed to the magnetic body of the moving body with the second gap therebetween, and each have a facing surface parallel to the moving direction of the moving body. A displacement detector characterized by the above.
請求項16に記載の変位検出装置において、
前記2つの第1、第2分割部の各対向面は、平面であって、
前記移動体の磁性体は、前記2つの第1、第2分割部の各対向面に対して前記第2ギャップを隔てて対向し、前記移動体の移動方向に対して平行な平面を有する直方体形状に形成されていることを特徴とする変位検出装置。
The displacement detection device according to claim 16,
Each opposing surface of the two first and second divided portions is a plane,
The magnetic body of the moving body is a rectangular parallelepiped having a plane parallel to the moving direction of the moving body, facing the opposing surfaces of the two first and second divided portions with the second gap therebetween. A displacement detection device characterized by being formed into a shape.
請求項17に記載の変位検出装置において、
前記磁性固定体は、前記磁気センサの中心部を通る対称軸線上に、前記磁気センサを搭載するセンサ固定ブロックを有し、
前記センサ固定ブロックは、前記移動体の磁性体に対して前記第1ギャップを隔てて対向し、前記移動体の移動方向に対して平行な対向面を有し、
前記センサ固定ブロックの対向面は、平面であることを特徴とする変位検出装置。
The displacement detection device according to claim 17,
The magnetic fixing body has a sensor fixing block on which the magnetic sensor is mounted on an axis of symmetry passing through the center of the magnetic sensor,
The sensor fixing block is opposed to the magnetic body of the moving body across the first gap, and has a facing surface parallel to the moving direction of the moving body,
The displacement detection device according to claim 1, wherein an opposing surface of the sensor fixing block is a flat surface.
請求項16に記載の変位検出装置において、
前記2つの第1、第2分割部の各対向面は、前記移動体の磁性体の中心軸線を中心とする曲率半径の曲面であって、
前記移動体の磁性体は、前記2つの第1、第2分割部の各対向面に対して前記第2ギャップを隔てて対向し、前記移動体の移動方向に対して平行な曲面を有する円柱形状に形成されていることを特徴とする変位検出装置。
The displacement detection device according to claim 16,
The opposing surfaces of the two first and second divided portions are curved surfaces with a radius of curvature centered on the central axis of the magnetic body of the moving body,
The magnetic body of the moving body is a cylinder having a curved surface that is opposed to the opposing surfaces of the two first and second divided portions with the second gap therebetween and is parallel to the moving direction of the moving body. A displacement detection device characterized by being formed into a shape.
請求項19に記載の変位検出装置において、
前記磁性固定体は、前記磁気センサの中心部を通る対称軸線上に、前記磁気センサを搭載するセンサ固定ブロックを有し、
前記センサ固定ブロックは、前記移動体の磁性体に対して前記第1ギャップを隔てて対向し、前記移動体の移動方向に対して平行な対向面を有し、
前記センサ固定ブロックの対向面は、前記移動体の磁性体の中心軸線を中心とする曲率半径の曲面であることを特徴とする変位検出装置。
The displacement detection device according to claim 19,
The magnetic fixing body has a sensor fixing block on which the magnetic sensor is mounted on an axis of symmetry passing through the center of the magnetic sensor,
The sensor fixing block is opposed to the magnetic body of the moving body across the first gap, and has a facing surface parallel to the moving direction of the moving body,
2. The displacement detecting device according to claim 1, wherein the opposing surface of the sensor fixing block is a curved surface having a radius of curvature centering on a central axis of the magnetic body of the moving body.
請求項16ないし請求項20のうちのいずれか1つに記載の変位検出装置において、
前記移動体の磁性体は、前記2つの第1、第2分割部の各対向面に対して前記第2ギャップを隔てて対向する2つの第1、第2磁性体を有し、
前記移動体は、前記2つの第1、第2磁性体間に非磁性体を有していることを特徴とする変位検出装置。
The displacement detection device according to any one of claims 16 to 20,
The magnetic body of the moving body includes two first and second magnetic bodies that face each other facing surfaces of the two first and second divided portions with the second gap therebetween.
The displacement detection device, wherein the moving body has a non-magnetic body between the two first and second magnetic bodies.
請求項16ないし請求項21のうちのいずれか1つに記載の変位検出装置において、
前記移動体の磁性体は、前記磁気センサに対して前記第1ギャップを隔てて対向し、前
記移動体の移動方向に対して平行な第1端面、および前記2つの第1、第2分割部の各対
向面に対して前記第2ギャップを隔てて対向し、前記移動体の移動方向に対して平行な第
2端面を有していることを特徴とする変位検出装置。
The displacement detection device according to any one of claims 16 to 21,
The magnetic body of the moving body is opposed to the magnetic sensor with the first gap therebetween and is parallel to the moving direction of the moving body, and the two first and second divided portions. Displacement detecting device characterized by having a second end face that faces each of the opposing faces across the second gap and is parallel to the moving direction of the moving body.
(a)磁性体を有し、移動方向に曲線移動する移動体と、
(b)この移動体と対向するように配置されて、
前記移動体の曲線移動に伴って前記移動体の磁性体を通過する磁束の変化を検出する磁気センサと、
(c)この磁気センサの中心部を通る対称軸線に対して垂直な方向の両側にそれぞれ配置されて、
前記移動体の磁性体および前記磁気センサに向かって磁束を放出する2つの第1、第2磁石と、
(d)前記磁気センサおよび前記2つの第1、第2磁石を保持固定すると共に、
前記第1磁石を経由して前記移動体の磁性体と前記磁気センサとの間を結ぶ第1磁路、および前記第2磁石を経由して前記移動体の磁性体と前記磁気センサとの間を結ぶ第2磁路を形成する磁性固定体と
を備えた変位検出装置において、
前記2つの第1、第2磁石は、前記第1磁路を通る磁束の流れ方向と前記第2磁路を通る磁束の流れ方向とが互いに逆向きとなるように着磁されており、
前記2つの第1、第2磁路は、エアギャップとして、前記移動体の移動方向に対して垂直な方向に前記移動体を挟み込む2つの第1、第2ギャップのみを有しており、
前記磁性固定体は、前記対称軸線に対して垂直な方向の両側にそれぞれ配置された2つの第1、第2分割部を有し、
前記2つの第1、第2分割部は、前記移動体の磁性体に対して前記第2ギャップを隔てて対向し、前記移動体の移動方向に沿って湾曲した対向面をそれぞれ有していることを特徴とする変位検出装置。
(A) a moving body having a magnetic body and moving in a curve in the moving direction;
(B) It is arranged to face this moving body,
A magnetic sensor for detecting a change in magnetic flux passing through the magnetic body of the moving body as the moving body moves along a curve;
(C) arranged on both sides in a direction perpendicular to the symmetry axis passing through the center of the magnetic sensor,
Two first and second magnets that emit magnetic flux toward the magnetic body of the moving body and the magnetic sensor;
(D) holding and fixing the magnetic sensor and the two first and second magnets;
A first magnetic path connecting the magnetic body of the moving body and the magnetic sensor via the first magnet, and between the magnetic body of the moving body and the magnetic sensor via the second magnet. In a displacement detection device comprising a magnetic fixed body forming a second magnetic path connecting
The two first and second magnets are magnetized so that the flow direction of magnetic flux passing through the first magnetic path and the flow direction of magnetic flux passing through the second magnetic path are opposite to each other,
The two first and second magnetic paths have only two first and second gaps that sandwich the moving body in a direction perpendicular to the moving direction of the moving body as an air gap,
The magnetic stationary body has two first and second divided portions respectively disposed on both sides in a direction perpendicular to the symmetry axis.
The two first and second divided portions oppose the magnetic body of the moving body with the second gap therebetween, and each has a facing surface that is curved along the moving direction of the moving body. A displacement detector characterized by the above.
請求項23に記載の変位検出装置において、
前記2つの第1、第2分割部の各対向面は、前記磁気センサの中心部付近を中心とする曲率半径の凹曲面であって、
前記移動体の磁性体は、前記2つの第1、第2分割部の各対向面に対して前記第2ギャップを隔てて対向し、前記移動体の移動方向に沿って湾曲した凸曲面を有する部分円筒形状に形成されていることを特徴とする変位検出装置。
The displacement detection device according to claim 23,
The opposing surfaces of the two first and second divided portions are concave curved surfaces with a radius of curvature centering around the center of the magnetic sensor,
The magnetic body of the moving body has a convex curved surface that faces the opposing surfaces of the two first and second divided portions with the second gap therebetween and is curved along the moving direction of the moving body. A displacement detection device characterized by being formed in a partial cylindrical shape.
請求項24に記載の変位検出装置において、
前記磁性固定体は、前記磁気センサの中心部を通る対称軸線上に、前記磁気センサを搭載するセンサ固定ブロックを有し、
前記センサ固定ブロックは、前記移動体の磁性体に対して前記第1ギャップを隔てて対向し、前記移動体の移動方向に沿って湾曲した対向面を有し、
前記センサ固定ブロックの対向面は、前記磁気センサの中心部付近を中心とする曲率半径の凸曲面であることを特徴とする変位検出装置。
The displacement detection device according to claim 24,
The magnetic fixing body has a sensor fixing block on which the magnetic sensor is mounted on an axis of symmetry passing through the center of the magnetic sensor,
The sensor fixing block is opposed to the magnetic body of the moving body across the first gap, and has a facing surface curved along the moving direction of the moving body,
2. A displacement detecting device according to claim 1, wherein the opposing surface of the sensor fixing block is a convex curved surface having a radius of curvature centering around a central portion of the magnetic sensor.
請求項23ないし請求項25のうちのいずれか1つに記載の変位検出装置において、
前記移動体の磁性体は、前記磁気センサに対して前記第1ギャップを隔てて対向し、前記移動体の移動方向に沿って湾曲した凹曲面、および前記2つの第1、第2分割部の各対向面に対して前記第2ギャップを隔てて対向し、前記移動体の移動方向に沿って湾曲した凸曲面を有していることを特徴とする変位検出装置。
In the displacement detection apparatus according to any one of claims 23 to 25,
The magnetic body of the moving body is opposed to the magnetic sensor with the first gap therebetween, and has a concave curved surface that is curved along the moving direction of the moving body, and the two first and second divided portions. A displacement detection device characterized by having a convex curved surface that faces each opposing surface with the second gap therebetween and is curved along the moving direction of the movable body.
請求項23ないし請求項26のうちのいずれか1つに記載の変位検出装置において、
前記移動体の磁性体は、前記移動体の移動方向に沿って円弧状に延びる部分円筒形状に形成されていることを特徴とする変位検出装置。
In the displacement detection device according to any one of claims 23 to 26,
The displacement detection device according to claim 1, wherein the magnetic body of the moving body is formed in a partial cylindrical shape extending in an arc shape along a moving direction of the moving body.
JP2008096763A 2007-10-03 2008-04-03 Displacement detector Active JP4609516B2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008096763A JP4609516B2 (en) 2007-10-03 2008-04-03 Displacement detector
US12/232,856 US7893689B2 (en) 2007-10-03 2008-09-25 Displacement measuring device

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007259679 2007-10-03
JP2008005912 2008-01-15
JP2008096763A JP4609516B2 (en) 2007-10-03 2008-04-03 Displacement detector

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2009192517A JP2009192517A (en) 2009-08-27
JP4609516B2 true JP4609516B2 (en) 2011-01-12

Family

ID=41074647

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008096763A Active JP4609516B2 (en) 2007-10-03 2008-04-03 Displacement detector

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4609516B2 (en)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2809487B1 (en) * 2000-05-23 2002-08-16 Sagem AXIAL POSITION SENSOR FOR AN AXISALLY MOBILE ROD AND ELECTROMAGNETIC VALVE ACTUATOR PROVIDED WITH SAME
JP5299479B2 (en) * 2010-06-30 2013-09-25 株式会社デンソー Valve control device
JP5535139B2 (en) * 2011-06-30 2014-07-02 株式会社ヴァレオジャパン Proximity sensor
JP5958294B2 (en) * 2012-11-15 2016-07-27 日立金属株式会社 Stroke sensor
JP6173181B2 (en) * 2013-11-15 2017-08-02 三菱電機株式会社 Method for manufacturing position detecting device
JP6218942B2 (en) * 2014-06-16 2017-10-25 メレキシス テクノロジーズ エヌ ヴィ Displacement detector
JP6430265B2 (en) * 2015-01-20 2018-11-28 メレキシス テクノロジーズ エス エー Displacement detector
JP6938114B2 (en) * 2016-03-28 2021-09-22 株式会社ハーマン Gas stove
JP2019002695A (en) * 2017-06-12 2019-01-10 東洋ゴム工業株式会社 Monitoring sensor and sealed secondary battery

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3060370A (en) * 1960-02-23 1962-10-23 Gen Motors Corp Displacement transducer
JPH02110815U (en) * 1989-02-22 1990-09-05
JPH0344617U (en) * 1989-09-07 1991-04-25
JPH0478583U (en) * 1990-11-17 1992-07-08
JP2001074409A (en) * 1999-09-09 2001-03-23 Mikuni Corp Noncontact type position sensor
JP2003028605A (en) * 2001-05-11 2003-01-29 Mitsubishi Electric Corp Position detector
JP2004354237A (en) * 2003-05-29 2004-12-16 Tokyo Cosmos Electric Co Ltd Noncontact type position sensor
JP2006153879A (en) * 2004-11-30 2006-06-15 Bourns Inc Linear position sensor

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2742551B2 (en) * 1989-06-08 1998-04-22 矢崎総業株式会社 Rotation sensor
JPH0442016A (en) * 1990-06-08 1992-02-12 Nippon Seiko Kk Displacement sensor
JP2967597B2 (en) * 1991-03-07 1999-10-25 富士通株式会社 Potentiometer
JPH07318304A (en) * 1994-05-26 1995-12-08 Mikuni Corp Magnetic position sensor
JPH08304011A (en) * 1995-05-15 1996-11-22 Mikuni Corp Magnetic angle sensor
JPH11346468A (en) * 1998-05-29 1999-12-14 Mikuni Corp Actuator

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3060370A (en) * 1960-02-23 1962-10-23 Gen Motors Corp Displacement transducer
JPH02110815U (en) * 1989-02-22 1990-09-05
JPH0344617U (en) * 1989-09-07 1991-04-25
JPH0478583U (en) * 1990-11-17 1992-07-08
JP2001074409A (en) * 1999-09-09 2001-03-23 Mikuni Corp Noncontact type position sensor
JP2003028605A (en) * 2001-05-11 2003-01-29 Mitsubishi Electric Corp Position detector
JP2004354237A (en) * 2003-05-29 2004-12-16 Tokyo Cosmos Electric Co Ltd Noncontact type position sensor
JP2006153879A (en) * 2004-11-30 2006-06-15 Bourns Inc Linear position sensor

Also Published As

Publication number Publication date
JP2009192517A (en) 2009-08-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4609516B2 (en) Displacement detector
JP5725007B2 (en) Position detection device
US6867583B2 (en) Displacement sensor
US7375510B2 (en) Rotational position sensor and electronically controlled throttle device and internal combustion engine
KR20020007388A (en) Electromagnetic linear actuator with position sensor
CN103797289B (en) Compact type measuring apparatus
EP1553387A1 (en) Magnetic linear position sensor
EP1929148B1 (en) Variable reluctance position sensor
JPH07113402A (en) Electricity/air pressure converter
US20090091312A1 (en) Displacement measuring device
US9857200B2 (en) Position detector with a minimum magnetic flux density position shifted from a center of a gap
JP2002078310A (en) Linear actuator
JP2014126553A (en) Position detector
JP5500389B2 (en) Stroke amount detection device
US9581659B2 (en) Position detector with magnetic flux transmission parts enclosed between two other magnetic flux transmission parts
JP5720962B2 (en) Position detection device
JP3324382B2 (en) Magnetic potentiometer
WO2013008277A1 (en) Position detection device
US20140184201A1 (en) Position detector
JP4883026B2 (en) Rotation angle detector
US9068817B2 (en) Location detector device
JP3666669B2 (en) Temperature sensitive actuator
JP2014126547A (en) Position detector
JP5035697B2 (en) Rotation angle detector
US20090295377A1 (en) Contactless position sensor for vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20091119

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20091208

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100205

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20100413

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100705

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20100721

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20100914

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20100927

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131022

Year of fee payment: 3

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 4609516

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131022

Year of fee payment: 3

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250