JP5266986B2 - Sensor - Google Patents

Sensor Download PDF

Info

Publication number
JP5266986B2
JP5266986B2 JP2008231093A JP2008231093A JP5266986B2 JP 5266986 B2 JP5266986 B2 JP 5266986B2 JP 2008231093 A JP2008231093 A JP 2008231093A JP 2008231093 A JP2008231093 A JP 2008231093A JP 5266986 B2 JP5266986 B2 JP 5266986B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
magnet
speed
sensor
magnetic
magnet member
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2008231093A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2010066065A (en
Inventor
昭彦 小松
好典 林
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.)
Yamaha Corp
Original Assignee
Yamaha 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 Yamaha Corp filed Critical Yamaha Corp
Priority to JP2008231093A priority Critical patent/JP5266986B2/en
Publication of JP2010066065A publication Critical patent/JP2010066065A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5266986B2 publication Critical patent/JP5266986B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a sensor capable of detecting both a position and velocity. <P>SOLUTION: The sensor includes: a magnet member containing a first magnet which is in a shape expanding in a prescribed direction and has magnetic poles opposite in polarity at its both ends, and a second magnet which has magnet poles arranged in its expanding direction in such a pattern that polarities are repeatedly reversed in an area distant from both ends on the lateral side; a coil into which the magnet member is inserted; a magnetic sensor which is disposed inside the coil so as to face the second magnet; and a holding mechanism for holding at least one of the coil and the magnet member so that the magnet member can be moved relative to the coil in the expanding direction. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、センサに関する。
The present invention also relates to the sensor.

例えば、演奏者の鍵操作に対して所望のタッチ感を与える力覚制御装置を備えた鍵盤楽器において、フィードバック制御のために、位置センサや速度センサが用いられている(例えば特許文献1参照)。例えば特許文献1に開示された鍵盤楽器では、位置センサと速度センサとが別々に用意されている。   For example, a position sensor and a speed sensor are used for feedback control in a keyboard instrument including a force sense control device that gives a desired touch feeling to a player's key operation (see, for example, Patent Document 1). . For example, in the keyboard instrument disclosed in Patent Document 1, a position sensor and a speed sensor are prepared separately.

位置センサとして、例えば、グレースケールと光電センサを組み合わせたものがあり、光電センサの出力電圧変化から、グレースケール(に接続された部材)の位置が検出される。また、速度センサとして、例えば、永久磁石とコイルを組み合わせたものがあり、コイルに発生した誘導起電力から、永久磁石(に接続された部材)の速度が検出される。なお、位置センサのみを用いて、検出された位置の時間微分から速度を算出することもできるが、このような方法は、逐次的平均速度の検出となり、精度良い速度情報を求めることが難しい。   As a position sensor, for example, there is a combination of a gray scale and a photoelectric sensor, and the position of the gray scale (a member connected to) is detected from a change in the output voltage of the photoelectric sensor. Further, as a speed sensor, for example, there is a combination of a permanent magnet and a coil, and the speed of the permanent magnet (a member connected thereto) is detected from the induced electromotive force generated in the coil. Although it is possible to calculate the speed from the time derivative of the detected position using only the position sensor, such a method detects the sequential average speed, and it is difficult to obtain accurate speed information.

特開2005−195619号公報JP 2005-195619 A

本発明の一目的は、位置を検出でき、例えばさらに速度を検出できるセンサを提供することである。
One object of the present invention, the position can be detected, it is to provide a sensor that can detect more speed example.

本発明の第1の観点によれば、所定方向に延在する形状を有し、両端に反対極性の磁極が配置された第1の磁石、及び、側面上の前記両端から離れた領域に極性が繰り返し反転するパターンで延在方向に磁極が並んだ第2の磁石を含む磁石部材と、内部に前記磁石部材が入り込んだ検出用コイルと、前記検出用コイルの内部に、前記第2の磁石と対向して配置された磁気センサと、前記検出用コイルに対し相対的に前記磁石部材が前記延在方向に関して移動可能となるように、該検出用コイル及び該磁石部材の少なくとも一方を保持する保持機構とを有するセンサが提供される。
According to the first aspect of the present invention, a first magnet having a shape extending in a predetermined direction and having magnetic poles of opposite polarities arranged at both ends, and a polarity in a region away from the both ends on the side surface A magnet member including a second magnet in which magnetic poles are arranged in the extending direction in a pattern that is repeatedly reversed, a detection coil in which the magnet member has entered, and the second magnet in the detection coil holding a magnetic sensor arranged opposite, so that relatively said magnet member with respect to the detection coil is movable with respect to the extending direction, at least one of the detection coil and the magnet member and A sensor having a retention mechanism is provided.

第1の観点のセンサにおいて、内部に磁気センサの配置された検出用コイルに対し相対的に、第1の磁石及び第2の磁石を含む磁石部材が移動可能である。例えば、検出用コイルに対する第1の磁石の相対的な速度に応じて検出用コイルに発生する誘導起電力が変化することにより磁石部材あるいは検出用コイル相対的速度を検出することができる。また、第2の磁石の相対的な位置に応じて磁気センサの出力が変化することにより、磁石部材あるいは検出用コイル相対的位置を検出することができる。
In the sensor according to the first aspect, the magnet member including the first magnet and the second magnet is movable relative to the detection coil in which the magnetic sensor is disposed. For example, it is possible to detect the relative velocity of the magnet member or the detection coil by induced electromotive force generated in the detection coil in response to the relative speed of the first magnet relative to the detection coil changes. Further, the output of the magnetic sensor changes according to the relative position of the second magnet, it is possible to detect the relative position of the magnet member or the detection coil.

まず、本発明の実施例による位置速度検出装置について説明する。   First, a position / velocity detection apparatus according to an embodiment of the present invention will be described.

図1A及び図1Bは、それぞれ、実施例の位置速度検出装置の長さ方向概略断面図及び横方向概略断面図である。例えば耐熱性樹脂で形成されたボビン(筒体)1の外側に電線が巻回されて(例えば巻数1000程度)、速度検出用コイル2が形成されている。   FIG. 1A and FIG. 1B are a longitudinal sectional view and a lateral sectional view, respectively, of a position / velocity detecting device of an embodiment. For example, an electric wire is wound around a bobbin (tubular body) 1 made of a heat-resistant resin (for example, about 1000 turns) to form a speed detection coil 2.

ボビン1の長さ方向に長い棒状の磁石部材3が、ボビン1の内側を長さ方向に関して移動できるように配置されている。磁石部材3は、速度検出用磁石3aと、位置検出用磁石3bとを含んで形成される。   A rod-shaped magnet member 3 that is long in the length direction of the bobbin 1 is disposed so as to be movable in the length direction of the bobbin 1. The magnet member 3 includes a speed detecting magnet 3a and a position detecting magnet 3b.

速度検出用磁石3aは、長さ方向に例えばフル着磁されて両端にN極とS極が配置された棒磁石であり、例えば、フェライトで形成され、直径4mm、長さ30mmのほぼ円柱形状である。円柱の中心線に平行な面が露出するように円柱が一部切り落とされ、さらにこの面に、円柱の長さ方向に延在する溝3cが形成されている。   The speed detection magnet 3a is a bar magnet that is fully magnetized in the length direction and has N poles and S poles arranged at both ends. For example, the speed detection magnet 3a is formed of ferrite and has a substantially cylindrical shape with a diameter of 4 mm and a length of 30 mm. It is. A part of the cylinder is cut off so that a surface parallel to the center line of the cylinder is exposed, and a groove 3c extending in the length direction of the cylinder is formed on this surface.

溝3cに、プラスチックマグネット(プラマグ)材料が充填されており、充填されたプラマグ材料が、速度検出用磁石3aの長さ方向に交互にN極とS極が配置されるパターンで着磁されて、位置検出用磁石3bが形成されている。位置検出用磁石3bの幅(溝3cの幅)は、例えば1.5mmである。位置検出用磁石3bの着磁部分3dは、例えば、磁石部材3の中央の長さ20mm程度の部分であり、速度検出用磁石3aの磁極が配置された両端部分から離れて配置されている。位置検出用磁石3bの隣接するN極とS極との距離(着磁ピッチ)は、例えば600μmである。   The groove 3c is filled with a plastic magnet (plamag) material, and the filled plamag material is magnetized in a pattern in which N poles and S poles are alternately arranged in the length direction of the speed detection magnet 3a. A position detecting magnet 3b is formed. The width of the position detection magnet 3b (the width of the groove 3c) is, for example, 1.5 mm. The magnetized portion 3d of the position detection magnet 3b is, for example, a portion having a length of about 20 mm at the center of the magnet member 3, and is disposed away from both end portions where the magnetic poles of the speed detection magnet 3a are disposed. The distance (magnetization pitch) between the N pole and S pole adjacent to the position detection magnet 3b is, for example, 600 μm.

位置検出用磁石3bと対向するボビン1の内面上に、位置検出用磁気センサ4が配置されている。位置検出用磁気センサ4として、例えば、フルブリッジ型の磁気抵抗効果型センサが用いられる。位置検出用磁気センサ4の寸法は、例えば、1mm〜2mm程度である。位置検出用磁気センサ4は、磁気シールド部材5を介してボビン1に取り付けられている。   A position detection magnetic sensor 4 is disposed on the inner surface of the bobbin 1 facing the position detection magnet 3b. As the position detection magnetic sensor 4, for example, a full bridge type magnetoresistive sensor is used. The dimension of the position detecting magnetic sensor 4 is, for example, about 1 mm to 2 mm. The position detecting magnetic sensor 4 is attached to the bobbin 1 via a magnetic shield member 5.

図1Cは、ボビン1と、それに取り付けられる磁気シールド部材5及び位置検出用磁気センサ4を示す概略斜視図である。磁気シールド部材5は、内側の面に位置検出用磁気センサ4が例えば接着剤で保持され、外側の面が天面5Sを構成するシールド部分5aと、シールド部分5aからそれぞれボビン1の長さ方向に前後に伸びたシールド部分5b及び5cを含んで形成される。磁気シールド部材5の長さ方向の寸法は、例えば5mm〜6mm程度である。シールド部分5b及び5cは、シールド部分5aから離れるにつれボビン1の内側に入り込むように傾斜しており、シールド部分5aの天面5Sよりも内側に配置される。シールド部分5aの天面5Sから両脇に突出する位置決め部A1、A2が設けられている。   FIG. 1C is a schematic perspective view showing the bobbin 1, the magnetic shield member 5 attached thereto, and the position detection magnetic sensor 4. In the magnetic shield member 5, the position detecting magnetic sensor 4 is held on the inner surface by an adhesive, for example, and the outer surface is a shield portion 5a constituting the top surface 5S, and the length direction of the bobbin 1 from the shield portion 5a. Are formed to include shield portions 5b and 5c extending back and forth. The dimension in the length direction of the magnetic shield member 5 is, for example, about 5 mm to 6 mm. The shield parts 5b and 5c are inclined so as to enter the inside of the bobbin 1 as they move away from the shield part 5a, and are arranged on the inner side of the top surface 5S of the shield part 5a. Positioning portions A1 and A2 projecting on both sides from the top surface 5S of the shield portion 5a are provided.

磁気シールド部材5として、飽和磁束密度の大きな高透磁率材料、例えば電磁軟鉄、45%パーマロイ等が用いられる。また、磁気シールド部材5は、ピン角を持たないように形成するのが好ましい。   As the magnetic shield member 5, a high magnetic permeability material having a high saturation magnetic flux density, such as electromagnetic soft iron, 45% permalloy, or the like is used. The magnetic shield member 5 is preferably formed so as not to have a pin angle.

ボビン1に、磁気シールド部材5をはめ込むための貫通孔hと、位置決め部A1、A2がはめ込まれる凹みB1、B2が設けられている。磁気センサ4が取り付けられた磁気シールド部材5を、位置決め部A1、A2がそれぞれ凹みB1、B2に当接するように、貫通孔hに押し込み、ボビン1に磁気シールド部材5を例えば接着剤で固定する。天面5Sが、ボビン1の外面よりわずかにくぼむように、磁気シールド部材5が配置される。   The bobbin 1 is provided with a through hole h for fitting the magnetic shield member 5 and recesses B1 and B2 into which the positioning portions A1 and A2 are fitted. The magnetic shield member 5 to which the magnetic sensor 4 is attached is pushed into the through hole h so that the positioning portions A1 and A2 are in contact with the recesses B1 and B2, respectively, and the magnetic shield member 5 is fixed to the bobbin 1 with an adhesive, for example. . The magnetic shield member 5 is arranged so that the top surface 5S is slightly recessed from the outer surface of the bobbin 1.

磁気シールド部材5を取り付けた後、図1A、図1Bに示したように、ボビン1の外面に電線を巻回して、速度検出用コイル2を形成する。天面5Sをボビン1の外面よりくぼませたことにより、磁気シールド部材5と速度検出用コイル2との接触が避けられる。速度検出用コイル2は、樹脂で固めて固定される。   After attaching the magnetic shield member 5, as shown in FIG. 1A and FIG. 1B, a wire is wound around the outer surface of the bobbin 1 to form the speed detection coil 2. Since the top surface 5S is recessed from the outer surface of the bobbin 1, contact between the magnetic shield member 5 and the speed detection coil 2 can be avoided. The speed detection coil 2 is fixed with resin.

次に、速度検出動作について説明する。速度検出用コイル2が巻かれたボビン1の内部を、磁石部材3が長さ方向に移動することにより、速度検出用磁石3aの磁極から発生し速度検出用コイル2を貫く磁束が時間的に変化し、速度検出用コイル2に誘導起電力が発生する。誘導起電力は、速度検出用磁石3aの速度、すなわち磁石部材3の速度に比例するので、速度検出用コイル2に生じた誘導起電力を測定して磁石部材3の速度を検出する速度検出装置を構成することができる。なお、磁石部材3の移動の向きが反転すると、誘導起電力の極性が反転する。   Next, the speed detection operation will be described. As the magnet member 3 moves in the length direction inside the bobbin 1 around which the speed detection coil 2 is wound, the magnetic flux generated from the magnetic pole of the speed detection magnet 3a and passing through the speed detection coil 2 is temporally changed. As a result, an induced electromotive force is generated in the speed detection coil 2. Since the induced electromotive force is proportional to the speed of the speed detecting magnet 3a, that is, the speed of the magnet member 3, the speed detecting device that detects the speed of the magnet member 3 by measuring the induced electromotive force generated in the speed detecting coil 2. Can be configured. Note that when the direction of movement of the magnet member 3 is reversed, the polarity of the induced electromotive force is reversed.

図2Aは、速度検出用コイル2に生じる誘導起電力の時間変化を概略的に示したグラフである。横軸が時間tを示し、縦軸が誘導起電力Vを示す。この例は、速度検出用コイル2内で磁石部材3を等速度で動かす場合の起電力変化を示す。ただし、移動開始直後と移動終了直前は、誘導起電力Vが時間tに対して直線的に増加、減少する等加速度運動をしており、その間で、誘導起電力Vが一定となる等速度運動をしている。   FIG. 2A is a graph schematically showing a time change of the induced electromotive force generated in the speed detection coil 2. The horizontal axis indicates time t, and the vertical axis indicates the induced electromotive force V. This example shows a change in electromotive force when the magnet member 3 is moved at a constant speed in the speed detection coil 2. However, immediately after the start of movement and immediately before the end of movement, the induced electromotive force V linearly increases and decreases with respect to the time t, and the constant-speed movement in which the induced electromotive force V is constant. I am doing.

なお、位置検出用磁石3bの着磁ピッチを例えば600μm程度と狭くすることにより、位置検出用磁石3bの磁極で発生した磁束はほとんどが位置検出用磁石3bの表面近傍に留まり、速度検出用コイル2と鎖交することが抑制されるので、位置検出用磁石3bの磁束に起因する速度検出への影響が低減される。   Note that, by narrowing the magnetization pitch of the position detection magnet 3b to about 600 μm, for example, most of the magnetic flux generated by the magnetic poles of the position detection magnet 3b stays near the surface of the position detection magnet 3b, and the speed detection coil 2 is suppressed, the influence on the speed detection due to the magnetic flux of the position detecting magnet 3b is reduced.

次に、位置検出動作について説明する。磁石部材3が長さ方向に移動することにより、位置検出用磁気センサ4の直下で、位置検出用磁石3bの着磁パターンが移動し、位置検出用磁気センサ4の出力信号が変化する。   Next, the position detection operation will be described. When the magnet member 3 moves in the length direction, the magnetization pattern of the position detection magnet 3b moves immediately below the position detection magnetic sensor 4, and the output signal of the position detection magnetic sensor 4 changes.

図2Bは、磁石部材3の1ストロークの移動に伴う位置検出用磁気センサ4の出力信号変化を概略的に示したグラフである。横軸が磁石部材3の位置を示し、縦軸が磁気センサ4の出力を示す。位置検出用磁石3bの着磁ピッチごとに、位置検出用磁気センサ4の直下に配置される磁極の極性が反転するので、位置検出用磁気センサ4の出力信号の極性も反転し、出力信号が周期的に変化する。例えば、出力信号の周期変化の回数をカウントすることにより、磁石部材3の基準位置からの移動量を検出する位置検出装置を構成することができる。さらに、周期内の位相を検出することにより、より高精度の位置検出を行うことができる。   FIG. 2B is a graph schematically showing changes in the output signal of the position detecting magnetic sensor 4 as the magnet member 3 moves for one stroke. The horizontal axis indicates the position of the magnet member 3, and the vertical axis indicates the output of the magnetic sensor 4. Because the polarity of the magnetic pole arranged immediately below the position detection magnetic sensor 4 is reversed at every magnetization pitch of the position detection magnet 3b, the polarity of the output signal of the position detection magnetic sensor 4 is also reversed, and the output signal is Change periodically. For example, it is possible to configure a position detection device that detects the amount of movement of the magnet member 3 from the reference position by counting the number of cycles of the output signal. Furthermore, more accurate position detection can be performed by detecting the phase in the cycle.

ただし、磁石部材3の両端に近づくほど、外部磁束として加わる速度検出用磁石3aの磁束が大きくなり、位置検出用磁気センサ4の見かけ上の検出感度が低下する。つまり、
出力信号の振幅は、磁石部材3の両端から最も離れた中央部分で最大となり、中央部分から離れるほど低下する。位置検出を行うために、出力信号を、磁石部材3の長さ方向の位置に関して、振幅が均一化された波形としたい。
However, the closer to both ends of the magnet member 3, the larger the magnetic flux of the speed detecting magnet 3a applied as an external magnetic flux, and the apparent detection sensitivity of the position detecting magnetic sensor 4 decreases. That means
The amplitude of the output signal is maximized at the central portion farthest from both ends of the magnet member 3, and decreases as the distance from the central portion increases. In order to perform position detection, the output signal is desired to have a waveform with uniform amplitude with respect to the position of the magnet member 3 in the length direction.

本実施例では、位置検出における速度検出用磁石3aの影響を低減させるために、位置検出用磁石3bの着磁部分を、速度検出用磁石3aの両端から離して配置している。さらに、位置検出用磁気センサ4の外側を(位置検出用磁石3bと対向する面は覆わないように)磁気シールド部材5で覆っている。これにより、速度検出用磁石3aの磁極で発生した磁束が、磁気シールド部材5を通って外側に迂回し、磁気センサ4と位置検出用磁石3bの間には入り込み難くなるので、速度検出用磁石3aの磁束に起因する位置検出への影響が低減される。   In this embodiment, in order to reduce the influence of the speed detection magnet 3a in position detection, the magnetized portions of the position detection magnet 3b are arranged away from both ends of the speed detection magnet 3a. Furthermore, the outside of the position detection magnetic sensor 4 is covered with a magnetic shield member 5 (so as not to cover the surface facing the position detection magnet 3b). As a result, the magnetic flux generated by the magnetic pole of the speed detection magnet 3a bypasses the outside through the magnetic shield member 5, and is difficult to enter between the magnetic sensor 4 and the position detection magnet 3b. The influence on the position detection caused by the magnetic flux 3a is reduced.

しかし、これらの対策を施しても、磁石部材3の両端に近づくほど、速度検出用磁石3aの磁束の影響は大きくなるので、位置検出用磁気センサ4の信号出力の低下を完全に防止することは難しい。   However, even if these measures are taken, the influence of the magnetic flux of the speed detection magnet 3a increases as the distance from the both ends of the magnet member 3 increases. Therefore, it is possible to completely prevent the signal output of the position detection magnetic sensor 4 from decreasing. Is difficult.

従って、図2Cに示すように、必要に応じ端に近くノイズの大きい領域を除いた上で、十分な大きさの信号出力が得られた領域については、位置に応じてゲイン調整をほどこし、振幅の揃った波形を位置検出信号として生成する。例えば、磁石部材3の中央部分では係数を最小の1とし、中央部分から離れるほど大きな係数を掛ける補正により、振幅の位置による変動が低減された位置検出信号を生成することができる。補正の係数は、例えば実験により求めることができる。位置ごとの係数を格納したテーブルをメモリに格納しておき、位置検出信号の生成処理時に利用することができる。このような処理のために、例えばコンピュータを用いた信号処理手段10が用意される。また例えば、比較器の参照電圧を位置に応じて変えることにより、振幅を均一に近づけることができる。   Therefore, as shown in FIG. 2C, after removing a region where the noise is close to the edge as necessary, a region where a sufficiently large signal output is obtained, the gain adjustment is performed according to the position, and the amplitude is obtained. A waveform having a uniform number is generated as a position detection signal. For example, the position detection signal in which the variation due to the position of the amplitude is reduced can be generated by the correction in which the coefficient is set to the minimum 1 at the center portion of the magnet member 3 and the coefficient is increased as the distance from the center portion increases. The correction coefficient can be obtained by experiment, for example. A table storing coefficients for each position can be stored in a memory and used at the time of position detection signal generation processing. For such processing, for example, a signal processing means 10 using a computer is prepared. Further, for example, the amplitude can be made uniform by changing the reference voltage of the comparator according to the position.

以上説明したように、本実施例の位置速度検出装置は、1つの検出装置で位置と速度の双方を同時検出することができる。例えば、この検出装置をシンセサイザー等の楽器の操作子に用い、例えば、位置情報を制御情報として、楽音のビブラート深さを楽音発生時(押鍵後)のリアルタイム制御で変更可とし、さらに速度情報をビブラート速さの制御情報として使用する使い方が考えられる。次の押鍵では、前回の最終のビブラート深さ、速さデータが引き継がれて発生し、操作子を再操作することにより、変更を行うようにできる。なお、例えば、自動演奏ピアノのソレノイド、モーター(リニア)、その他、直線往復運動する機構に利用することができる。   As described above, the position / velocity detection apparatus of the present embodiment can simultaneously detect both the position and the speed with a single detection apparatus. For example, this detection device can be used as an operator of a musical instrument such as a synthesizer. For example, position information can be used as control information, and the vibrato depth of a musical sound can be changed by real-time control when a musical sound is generated (after a key is pressed). Can be used as control information for vibrato speed. At the next key press, the last last vibrato depth and speed data is taken over, and the change can be made by operating the operator again. For example, it can be used for a solenoid for an automatic performance piano, a motor (linear), and other mechanisms that reciprocate linearly.

なお、位置検出用磁石3bの着磁パターン及び位置検出用磁気センサ4として、公知の磁気スケールに使われている種々の構成のものを用いることができる。なお、位置検出用磁石3bの着磁部分の磁化方向は、垂直方向(厚さ方向)とすることも水平方向(面内方向)とすることもできる。   In addition, the thing of the various structure used for the well-known magnetic scale can be used as the magnetization pattern of the position detection magnet 3b, and the position detection magnetic sensor 4. FIG. The magnetization direction of the magnetized portion of the position detecting magnet 3b can be the vertical direction (thickness direction) or the horizontal direction (in-plane direction).

なお、磁石部材3として、以下のような構成例も考えられる。例えば、両端に速度検出用の磁極を配置し、側面に位置検出用の磁極パターンを配置した1本のフェライト部材で磁石部材3を形成することもできる。   In addition, as the magnet member 3, the following structural examples are also considered. For example, the magnet member 3 can be formed of a single ferrite member in which speed detection magnetic poles are arranged at both ends and position detection magnetic pole patterns are arranged on the side surfaces.

また例えば、ステンレス等で形成された棒状の支持部材に、長さ方向に延在する溝を形成し、この溝中にプラマグ材料を充填し、充填したプラマグ部材を長さ方向に磁化して両端に速度検出用の磁極を配置し、さらにプラマグ部材の側面に位置検出用の磁極パターンを配置することにより、磁石部材3を形成することもできる。   Further, for example, a rod-like support member made of stainless steel or the like is formed with a groove extending in the length direction, filled with a plamag material in the groove, and the filled plamag member is magnetized in the length direction to be It is also possible to form the magnet member 3 by disposing a speed detecting magnetic pole on the side and further disposing a position detecting magnetic pole pattern on the side surface of the plastic magnet member.

なお、速度検出用コイル2及び位置検出用磁気センサ4に対し、磁石部材3が移動する場合、つまり磁石部材3側の位置と速度を検出する場合について説明したが、磁石部材3に対し、速度検出用コイル2及び位置検出用磁気センサ4が移動するようにして、速度検出用コイル2及び位置検出用磁気センサ4側の位置と速度を検出する使い方もできる。速度検出用コイル2及び位置検出用磁気センサ4と、磁石部材3とが、相対的に移動すれば、位置速度検出装置として機能する。   In addition, although the case where the magnet member 3 moves with respect to the speed detection coil 2 and the position detection magnetic sensor 4, that is, the case where the position and speed on the magnet member 3 side are detected has been described. It can be used to detect the position and speed on the speed detection coil 2 and position detection magnetic sensor 4 side by moving the detection coil 2 and position detection magnetic sensor 4. If the speed detection coil 2 and the position detection magnetic sensor 4 and the magnet member 3 move relatively, they function as a position speed detection device.

図3Aは、速度検出用コイル2及び位置検出用磁気センサ4が固定され、磁石部材3が移動する場合を示すダイアグラムであり、図3Bは、磁石部材3が固定され、速度検出用コイル2及び位置検出用磁気センサ4が移動する場合を示すダイアグラムであり、図3Cは、磁石部材3と、速度検出用コイル2及び位置検出用磁気センサ4とが、それぞれ移動可能な場合を示すダイアグラムである。   FIG. 3A is a diagram showing a case where the speed detection coil 2 and the position detection magnetic sensor 4 are fixed and the magnet member 3 moves, and FIG. 3B is a diagram where the magnet member 3 is fixed and the speed detection coil 2 and FIG. 3C is a diagram showing a case where the magnet member 3, the speed detection coil 2 and the position detection magnetic sensor 4 are movable, respectively. .

なお、速度検出用磁石及び位置検出用磁石を含んで構成される磁石部材は、真っ直ぐな棒状に限らない。例えばU状や、リングに切り込みの入ったほぼリング状等とすることも、感度は低くなるであろうが、可能と考えられる。ただし、磁石部材は、その延在方向に磁化されて両端に速度検出用の磁極が配置され、さらに、磁石部材の側面上には、極性が繰り返し反転するパターンで延在方向に並んだ位置検出用の多数の磁極が配置される。(相対的に)内部を磁石部材が移動する速度検出用コイルは、磁石部材の長さ方向に沿った筒状の領域を画定する。   The magnet member including the speed detection magnet and the position detection magnet is not limited to a straight bar shape. For example, it may be possible to use a U shape or a substantially ring shape with a ring cut, although the sensitivity will be low. However, the magnet member is magnetized in the extending direction, speed detection magnetic poles are arranged at both ends, and the position detection is arranged on the side surface of the magnet member in a pattern in which the polarity is repeatedly reversed. A number of magnetic poles are arranged. The speed detecting coil in which the magnet member moves (relatively) defines a cylindrical region along the length of the magnet member.

なお、速度検出用コイル2と速度検出用磁石3aとの組み合わせを、電磁アクチュエータとして利用することもでき、このような場合は、位置検出装置と電磁アクチュエータとを備えた装置となる。なお、電磁アクチュエータとする場合は、必要に応じて可動領域を制限するストッパ機構を設けることができる。   In addition, the combination of the speed detection coil 2 and the speed detection magnet 3a can be used as an electromagnetic actuator. In such a case, the apparatus includes a position detection device and an electromagnetic actuator. In the case of an electromagnetic actuator, a stopper mechanism that limits the movable region can be provided as necessary.

次に、実施例の位置速度検出装置を応用した演奏操作子用アクチュエータユニットを有する鍵盤楽器について説明する。   Next, a keyboard instrument having a performance operator actuator unit to which the position / velocity detecting device of the embodiment is applied will be described.

図4A及び図4Bは、アクチュエータユニットの構成例を示し、図4Aはアクチュエータユニットの長さ方向概略断面図、図4Bは図4Aの矢印A方向から見た概略平面図である。   4A and 4B show a configuration example of the actuator unit, FIG. 4A is a schematic sectional view in the length direction of the actuator unit, and FIG. 4B is a schematic plan view seen from the direction of arrow A in FIG. 4A.

図4Bは、ヨーク11において、複数のアクチュエータユニット12a,12b…が保持されたアクチュエータアセンブリを示す。各アクチュエータユニット12a、12b…は、例えばピアノ等の鍵盤楽器の各鍵に夫々対応して具備され、演奏者の鍵操作に対して任意のタッチ感(反力)を与えることに利用される。   FIG. 4B shows an actuator assembly in which a plurality of actuator units 12a, 12b. Each actuator unit 12a, 12b,... Is provided corresponding to each key of a keyboard instrument such as a piano, for example, and is used to give an arbitrary touch feeling (reaction force) to the player's key operation.

図4Aにおいて、1つのアクチュエータユニット12aが、その縦軸方向についての断面図によって、その構造を詳細に示されている。各アクチュエータユニット12a、12b…は、同様に構成されるもので、以下の説明においては、アクチュエータ12aの構成要素についてのみ符号をとり、他を代表するものとする。   In FIG. 4A, the structure of one actuator unit 12a is shown in detail by a cross-sectional view in the vertical axis direction. The actuator units 12a, 12b,... Are configured in the same manner. In the following description, only the components of the actuator 12a are denoted by symbols, and the others are represented.

アクチュエータユニット12aは、大別して、電磁ソレノイドからなるアクチュエータ部20と、アクチュエータ部20の可動子の動作位置及び動作速度を検出するための位置速度センサ部30とから構成される。位置速度センサ部30として、上記実施例の位置速度検出装置を応用することができる。   The actuator unit 12a is roughly composed of an actuator unit 20 made of an electromagnetic solenoid and a position / speed sensor unit 30 for detecting the operation position and operation speed of the mover of the actuator unit 20. As the position / velocity sensor unit 30, the position / velocity detection apparatus of the above embodiment can be applied.

アクチュエータ部20は、その周囲をヨーク11に覆われており、各アクチュエータユニット12a,12b…の各アクチュエータ部が、当該ヨーク11内に配設されることで、複数のアクチュエータユニット12a、12b…はヨーク11に共通に保持されることとなる。アクチュエータユニット12a(12b…)は、ヨーク11の底面においてネジ止め固定されたケーシング部材13を有する。   The actuator unit 20 is covered with a yoke 11, and each actuator unit 12 a, 12 b... Is disposed in the yoke 11, so that a plurality of actuator units 12 a, 12 b. The yoke 11 is held in common. The actuator unit 12a (12b...) Has a casing member 13 fixed with screws on the bottom surface of the yoke 11.

アクチュエータ部20は、ヨーク11内に配置された電磁ソレノイドコイル21と、コイル21軸心内に、双方向的直線移動可能に挿入された棒状のプランジャ(可動子)22を有する。コイル21は、軸心が上下方向を指向する向きで配設され、その上下端がヨーク11の上面及び底面に設けられた貫通孔に連なることで、当該貫通孔におけるプランジャ22の貫通を許す。プランジャ22の上端からは、シャフト23がプランジャ22と同軸に延び、このシャフト23の先端に、対応する鍵に接触すべきシャフトヘッド24が具わる。   The actuator unit 20 includes an electromagnetic solenoid coil 21 disposed in the yoke 11 and a rod-shaped plunger (movable element) 22 inserted in the axial center of the coil 21 so as to be capable of bidirectional linear movement. The coil 21 is disposed with its axis oriented in the vertical direction, and upper and lower ends thereof are connected to through holes provided in the upper surface and the bottom surface of the yoke 11, thereby allowing the plunger 22 to pass through the through hole. From the upper end of the plunger 22, a shaft 23 extends coaxially with the plunger 22, and a shaft head 24 to be brought into contact with a corresponding key is provided at the tip of the shaft 23.

また、プランジャ22は、ケーシング部材13内に配設されたバネ25によって、常時上向きに付勢されており、通常のアクチュエータ非駆動時(電磁コイル21の通電オフ状態)においても、バネ25の付勢力によって図4Aに示すような上死点位置に保持されるようになっている。バネ25は、プランジャ22が自重によって下がらないように支えるためのもので、その付勢力は、プランジャ22の重みを支えるのに必要な強さだけ有し、それ以上は余分な負荷が加わらない強さであることが好ましい。   The plunger 22 is always urged upward by a spring 25 disposed in the casing member 13, and the spring 25 is attached even when a normal actuator is not driven (the electromagnetic coil 21 is energized off). The force is held at the top dead center position as shown in FIG. 4A. The spring 25 is used to support the plunger 22 so that it does not fall by its own weight, and the biasing force has only a strength necessary to support the weight of the plunger 22 and a strong force that does not apply an extra load beyond that. It is preferable.

図示の例では、アクチュエータユニット12aは、タッチ付加用のアクチュエータとして構成されているため、プランジャ22を下から支えるバネ25が具備されている。このアクチュエータユニット12aにおけるタッチ付加制御時の動作説明は後述する。なお、当該アクチュエータの用途によっては(例えば、鍵の駆動用のアクチュエータとして装置する場合等)、このバネ25はなくてもよい。   In the illustrated example, the actuator unit 12a is configured as an actuator for touch application, and thus includes a spring 25 that supports the plunger 22 from below. The operation of the actuator unit 12a during touch addition control will be described later. Depending on the application of the actuator (for example, when the actuator is used as a key driving actuator), the spring 25 may not be provided.

プランジャ22の下端部には、位置速度センサ部30の一構成要素たる棒状の磁石部材31が、プランジャ22と同軸に延設される。ケーシング部材13底面には、磁石部材31の貫通を許す孔部31aが設けられており、磁石部材31はそこを貫通している。すなわち、位置速度センサ部30の一構成要素たる磁石部材31は、プランジャ22に対して同軸的に連結されることでユニット化され、且つ、プランジャ22の直線移動と一体的に運動する。   At the lower end of the plunger 22, a rod-shaped magnet member 31, which is a constituent element of the position / speed sensor unit 30, extends coaxially with the plunger 22. The bottom surface of the casing member 13 is provided with a hole 31a that allows the magnet member 31 to pass therethrough, and the magnet member 31 passes therethrough. That is, the magnet member 31 as one component of the position / velocity sensor unit 30 is unitized by being coaxially connected to the plunger 22 and moves integrally with the linear movement of the plunger 22.

ボビン32は、長さ方向がプランジャ22の直線移動方向に沿う向きで、下部ケーシング部材13の下面に設置されており、その上端開口部が孔部31aに連なり、磁石部材31の侵入を許している。磁石部材31は、プランジャ22が直線変位すると、その変位と一体的に、ボビン32に対して相対的に侵入/後退動作する。   The bobbin 32 is installed on the lower surface of the lower casing member 13 with its length direction along the linear movement direction of the plunger 22, and its upper end opening is connected to the hole portion 31 a to allow the magnet member 31 to enter. Yes. When the plunger 22 is linearly displaced, the magnet member 31 intrudes / retreats relative to the bobbin 32 integrally with the displacement.

ボビン32の内面上に位置検出用磁気センサ33が配置されているとともに、ボビン32の外面上に速度検出用コイル34が巻回されている。磁石部材31は、上述のように、位置検出用磁石と速度検出用磁石とを含んで構成され、位置検出用磁気センサ33が、位置検出用磁石の磁気パターンに対向する。位置検出用磁気センサ33及び速度検出用コイル34の出力信号から、それぞれ、磁石部材31の位置及び速度が検出される。磁石部材31は、プランジャ22及びシャフトヘッド24と一体的に移動するので、プランジャ22及びシャフトヘッド24の位置及び速度が得られる。   A position detection magnetic sensor 33 is disposed on the inner surface of the bobbin 32, and a speed detection coil 34 is wound on the outer surface of the bobbin 32. As described above, the magnet member 31 includes the position detection magnet and the speed detection magnet, and the position detection magnetic sensor 33 faces the magnetic pattern of the position detection magnet. The position and speed of the magnet member 31 are detected from the output signals of the position detection magnetic sensor 33 and the speed detection coil 34, respectively. Since the magnet member 31 moves integrally with the plunger 22 and the shaft head 24, the position and speed of the plunger 22 and the shaft head 24 can be obtained.

図4Bに示すように、アクチュエータユニット12a、12b…は、互いに隣接するもの同士の相対的位置を2列分散的(千鳥状)に違えて配列されている。アクチュエータユニット12a、12b…の各構成要素が、小型且つシンプルな構成で実現できるので、上記配置例が可能となる。千鳥状配列により、互いに隣接する各アクチュエータユニット12a、12b…の相互間隔を十分に広くとることができるので、各ユニット12a、12b…のソレノイドコイルが共通ヨーク11に覆われていても、磁気干渉による動作不整は防止される。   As shown in FIG. 4B, the actuator units 12a, 12b... Are arranged with their relative positions adjacent to each other being different in a two-row dispersive manner (staggered). Since each component of the actuator units 12a, 12b,... Can be realized with a small and simple configuration, the above arrangement example is possible. The staggered arrangement allows the adjacent actuator units 12a, 12b,... To be sufficiently spaced apart from each other, so that even if the solenoid coils of the units 12a, 12b,. Operational irregularities due to are prevented.

図4Cは、本応用例の鍵盤楽器における鍵とアクチュエータユニットとの配置関係を概略的に示すダイアグラムである。複数の鍵の1つを代表させて示す。他の鍵についても同様である。鍵40は、回動軸41を中心に回動するシーソー型の構造を有する。シャフトヘッド24が対応する鍵40の下面側の、回動軸41の手前(演奏者側)の位置に当接するように、アクチュエータユニット12aが配置されている。この例の鍵盤楽器には、アコースティックピアノにあるようなアクション機構が備えられておらず、適当な押離鍵反力は専らアクチュエータユニットによって得られる。   FIG. 4C is a diagram schematically showing an arrangement relationship between keys and actuator units in the keyboard musical instrument of this application example. One of a plurality of keys is shown as a representative. The same applies to other keys. The key 40 has a seesaw-type structure that rotates around a rotation shaft 41. The actuator unit 12a is arranged so that the shaft head 24 comes into contact with the position on the lower surface side of the corresponding key 40 and in front of the rotation shaft 41 (player side). The keyboard instrument in this example is not provided with an action mechanism as in an acoustic piano, and an appropriate pressing / releasing key reaction force can be obtained exclusively by an actuator unit.

アクチュエータユニット12aにより、対応する鍵にタッチ付加を行う動作について説明する。アクチュエータユニット12aは、通常時(非駆動時)から図4Aに示すように、プランジャ22がコイル21内に進入した状態にある。このとき、シャフトヘッド24の先端は対応する鍵(レスト位置にある)に当接しており、演奏者が当該鍵を押鍵操作すると、これに連動して、プランジャ22は下方へ変位しうる。   The operation of touching the corresponding key with the actuator unit 12a will be described. As shown in FIG. 4A, the actuator unit 12a is in a state where the plunger 22 has entered the coil 21 from the normal time (when not driven). At this time, the tip of the shaft head 24 is in contact with the corresponding key (at the rest position), and when the performer presses the key, the plunger 22 can be displaced downward in conjunction with this.

アクチュエータ部20に対して、ドライバ100から駆動信号(電流)が供給され、コイル21が通電されると、コイル21にはプランジャ22を吸引する力が生じるので、当該プランジャ22にはコイル21内に引き留まろうとする力が作用する。これにより、当該鍵の押鍵に対して反力を与え、操作者に対して鍵操作のタッチ感を与える。アクチュエータ部20に供給される駆動信号を可変することで、プランジャ22を吸引する力を適切に制御し、押鍵操作に対して任意のタッチを付加できる。例えば、アコースティックピアノのようなハンマやアクション部材のない機構の鍵盤であっても、これらがあるかのようなタッチで演奏を行うことができる。   When a drive signal (current) is supplied from the driver 100 to the actuator unit 20 and the coil 21 is energized, a force that attracts the plunger 22 is generated in the coil 21. A force to retain is applied. As a result, a reaction force is applied to the depressed key, and a touch feeling of the key operation is given to the operator. By varying the drive signal supplied to the actuator unit 20, the force for attracting the plunger 22 can be appropriately controlled, and an arbitrary touch can be added to the key pressing operation. For example, even a keyboard with a mechanism without an action member or a hammer such as an acoustic piano can be played with a touch as if they exist.

アクチュエータによるタッチ付加制御を的確且つ高精度で実現するには、プランジャ22の動きをセンシングして得るところのフィードバック信号(検出信号)の質が極めて重要な要素となる。実施例の位置速度検出装置を応用したアクチュエータユニット12aでは、プランジャ22の位置情報及び速度情報を同時に実測でき、この2つの実測値をフィードバック信号として利用することができる。これにより、精度の高いフィードバック制御を実現することができ、タッチ付加制御の性能を向上させることができる。   In order to realize the touch addition control by the actuator accurately and with high accuracy, the quality of the feedback signal (detection signal) obtained by sensing the movement of the plunger 22 is an extremely important factor. In the actuator unit 12a to which the position / velocity detection device of the embodiment is applied, the position information and speed information of the plunger 22 can be measured at the same time, and these two actually measured values can be used as feedback signals. Thereby, highly accurate feedback control can be realized and the performance of touch addition control can be improved.

なお、タッチ付加のためにアクチュエータを駆動する力Fは、下記運動方程式によって与えられる(特開2005−195619号公報の「発明を実施するための最良の形態」の欄参照)。
F=MX”+ΡX’+KX・・・(式1)
(式1)において、Xは位置情報、X’は速度情報、X”は加速度情報、Mは質量、Ρは粘性係数、Kはバネ係数である。本応用例のアクチュエータユニットでは、位置速度センサ部30において位置情報X及び速度情報X’が実測される。加速度情報X”は、実測された速度情報X’を用いて算出することができる。
Note that the force F for driving the actuator for touch addition is given by the following equation of motion (see “Best Mode for Carrying Out the Invention” in Japanese Patent Laid-Open No. 2005-195619).
F = MX ″ + ΡX ′ + KX (Formula 1)
In (Expression 1), X is position information, X ′ is speed information, X ″ is acceleration information, M is mass, Ρ is a viscosity coefficient, and K is a spring coefficient. In the actuator unit of this application example, the position speed sensor The position information X and the speed information X ′ are actually measured in the unit 30. The acceleration information X ″ can be calculated using the actually measured speed information X ′.

例えば、特開2005−195619号公報の「実施例1」が開示するような演奏操作子用アクチュエータユニットでは、位置検出のための位置検出装置と、速度検出のための速度検出装置とが別々に必要となるが、本応用例のアクチュエータユニットでは、1つの検出装置で位置及び速度を同時検出することができる。   For example, in a performance operator actuator unit as disclosed in “Example 1” of Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-195619, a position detection device for position detection and a speed detection device for speed detection are separately provided. Although necessary, in the actuator unit of this application example, the position and the speed can be detected simultaneously by one detection device.

なお、演奏者の鍵操作に対して所望のタッチ感を与える応用例について説明したが、実施例の位置速度検出装置は、自動演奏ピアノに応用することもできる。自動演奏ピアノでは、各鍵の奥側下方に配置したアクチュエータユニットのプランジャで鍵を突き上げることにより、無人の押鍵操作が行われる。自動演奏ピアノにおいて、鍵を駆動する力を精度よくフィードバック制御するために、プランジャの位置情報と速度情報とが利用される。自動演奏ピアノの鍵駆動用アクチュエータユニットにも、実施例の位置速度検出装置を組み込むことができる。   In addition, although the application example which gives a desired touch feeling with respect to a player's key operation was demonstrated, the position speed detection apparatus of an Example can also be applied to an automatic performance piano. In an automatic performance piano, an unattended key pressing operation is performed by pushing up a key with a plunger of an actuator unit arranged on the lower side of each key. In an automatic performance piano, the position information and speed information of the plunger are used to accurately feedback control the force for driving the key. The position / velocity detecting device of the embodiment can also be incorporated in the key driving actuator unit of the automatic performance piano.

また例えば、電子ピアノ等の鍵盤楽器のペダルに対し、例えばアコースティックピアノのダンパーペダルの操作感に似た感触を付与するために、実施例の位置速度検出装置を組み込んだアクチュエータユニットを配置することもできる。   In addition, for example, an actuator unit incorporating the position / velocity detection device of the embodiment may be arranged for a pedal of a keyboard instrument such as an electronic piano in order to give a feeling similar to that of a damper pedal of an acoustic piano, for example. it can.

なお、鍵やペダル以外にも、楽器に用いられるピッチベンドホイール等の操作子や、さらに楽器に限らずゲーム機等に用いられる他の操作子に対し、操作感付与や自動操作を行うアクチュエータに、実施例の位置速度検出装置を組み込むことができる。   In addition to keys and pedals, actuators such as pitch bend wheels used for musical instruments, and actuators that give operational feeling and automatic operation to other operators used for game machines etc. The position / velocity detecting device of the embodiment can be incorporated.

実施例の位置速度検出装置は、さらに、位置情報及び速度情報の双方を制御情報として利用する制御機構に広く応用することができる。例えば、車両のサスペンション制御に応用して安定走行に寄与することや、プリンタの動作制御に応用して高速かつ静かなプリント動作を行うことや、調理や調剤等に用いられる攪拌機器の良好な制御に寄与することができよう。   The position / velocity detection apparatus of the embodiment can be widely applied to a control mechanism that uses both position information and speed information as control information. For example, it can be applied to vehicle suspension control to contribute to stable running, it can be applied to printer operation control to perform high-speed and quiet printing operations, and good control of agitation equipment used for cooking, dispensing, etc. Can contribute.

以上実施例に沿って本発明を説明したが、本発明はこれらに制限されるものではない。例えば、種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に自明であろう。   Although the present invention has been described with reference to the embodiments, the present invention is not limited thereto. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications, improvements, combinations, and the like can be made.

図1A及び図1Bは、それぞれ、実施例の位置速度検出装置の長さ方向概略断面図及び横方向概略断面図であり、図1Cは、ボビン、磁気シールド部材及び磁気センサを示す概略斜視図である。1A and 1B are a schematic longitudinal sectional view and a lateral schematic sectional view of a position / velocity detecting device according to an embodiment, respectively. FIG. 1C is a schematic perspective view showing a bobbin, a magnetic shield member, and a magnetic sensor. is there. 図2Aは、速度検出用コイルに生じる誘導起電力を概略的に示すグラフであり、図2Bは、磁石部材の移動に伴う位置検出用磁気センサの出力信号を概略的に示したグラフであり、図2Cは、位置検出用磁気センサの出力信号の処理の流れを示すダイアグラムである。FIG. 2A is a graph schematically showing an induced electromotive force generated in the speed detection coil, and FIG. 2B is a graph schematically showing an output signal of the position detection magnetic sensor accompanying the movement of the magnet member. FIG. 2C is a diagram showing a flow of processing of an output signal of the position detection magnetic sensor. 図3A〜図3Cは、磁石部材と、速度検出用コイル及び位置検出用磁気センサとの移動態様を示すダイアグラムである。FIG. 3A to FIG. 3C are diagrams showing movement modes of the magnet member, the speed detection coil, and the position detection magnetic sensor. 図4A及び図4Bは、それぞれ、応用例のアクチュエータユニットの長さ方向概略断面図及び概略平面図であり、図4Cは、鍵とアクチュエータユニットとの配置例を概略的に示すダイアグラムである。4A and 4B are a schematic longitudinal sectional view and a schematic plan view, respectively, of an actuator unit of an application example, and FIG. 4C is a diagram schematically showing an arrangement example of a key and an actuator unit.

符号の説明Explanation of symbols

1 ボビン
2 速度検出用コイル
3 磁石部材
3a 速度検出用磁石
3b 位置検出用磁石
4 位置検出用磁気センサ
5 磁気シールド部材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Bobbin 2 Speed detection coil 3 Magnet member 3a Speed detection magnet 3b Position detection magnet 4 Position detection magnetic sensor 5 Magnetic shield member

Claims (4)

所定方向に延在する形状を有し、両端に反対極性の磁極が配置された第1の磁石、及び、側面上の前記両端から離れた領域に極性が繰り返し反転するパターンで延在方向に磁極が並んだ第2の磁石を含む磁石部材と、
内部に前記磁石部材が入り込んだ検出用コイルと、
前記検出用コイルの内部に、前記第2の磁石と対向して配置された磁気センサと、
前記検出用コイルに対し相対的に前記磁石部材が前記延在方向に関して移動可能となるように、該検出用コイル及び該磁石部材の少なくとも一方を保持する保持機構と
を有するセンサ。
A first magnet having a shape extending in a predetermined direction and having magnetic poles of opposite polarities arranged at both ends, and a magnetic pole extending in a pattern in which the polarity is repeatedly reversed in a region on the side surface away from the both ends A magnet member including a second magnet arranged in a line;
A coil for detection in which the magnet member enters,
A magnetic sensor disposed inside the detection coil so as to face the second magnet;
Sensor including a holding mechanism that holds at least one of the so relatively said magnet member with respect to the detection coil is movable with respect to the extending direction, the detection coil and the magnet member.
さらに、前記磁気センサの前記検出用コイル側に、磁気シールド部材が配置されている請求項1に記載のセンサ。 The sensor according to claim 1, further comprising a magnetic shield member disposed on the detection coil side of the magnetic sensor. さらに、前記磁石部材の延在方向の位置に応じて出力された前記磁気センサからの出力信号を、振幅が該延在方向の位置に関して均一に近づくように処理する信号処理手段を有する請求項1または2に記載のセンサ。   The signal processing means for processing an output signal from the magnetic sensor output in accordance with the position in the extending direction of the magnet member so that the amplitude approaches uniformly with respect to the position in the extending direction. Or the sensor of 2. 前記磁気センサは、磁気抵抗効果型素子である請求項1〜3のいずれか1項に記載のセンサ。   The sensor according to claim 1, wherein the magnetic sensor is a magnetoresistive element.
JP2008231093A 2008-09-09 2008-09-09 Sensor Expired - Fee Related JP5266986B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008231093A JP5266986B2 (en) 2008-09-09 2008-09-09 Sensor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008231093A JP5266986B2 (en) 2008-09-09 2008-09-09 Sensor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2010066065A JP2010066065A (en) 2010-03-25
JP5266986B2 true JP5266986B2 (en) 2013-08-21

Family

ID=42191777

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008231093A Expired - Fee Related JP5266986B2 (en) 2008-09-09 2008-09-09 Sensor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5266986B2 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6039206B2 (en) * 2012-03-22 2016-12-07 オークマ株式会社 Position detector and adjustment method thereof
JP2015039966A (en) * 2013-08-22 2015-03-02 ボッシュ株式会社 Reservoir tank and brake device using the same
WO2015168046A1 (en) * 2014-04-29 2015-11-05 Dana Automotive Systems Group, Llc Non-contact sensor for electromagnetic actuator assembly
CN104464704A (en) * 2014-12-17 2015-03-25 赖志强 Intelligent piano

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2670286B1 (en) * 1990-12-05 1993-03-26 Moving Magnet Tech MAGNETIC POSITION AND SPEED SENSOR WITH HALL PROBE.
DE19855358A1 (en) * 1998-12-01 2000-06-08 Bosch Gmbh Robert Path-measuring device, especially for brake pedal movement in vehicle has at least one analog sensor and at least one incremental sensor to output analog and pulse train signals of path, respectively
JP2009008638A (en) * 2007-06-01 2009-01-15 Murata Mach Ltd Linear absolute displacement sensor
JP5294377B2 (en) * 2007-11-15 2013-09-18 株式会社アイエイアイ Absolute linear encoder and actuator

Also Published As

Publication number Publication date
JP2010066065A (en) 2010-03-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5488103B2 (en) Displacement position detector for electromagnetic actuator
JP5266986B2 (en) Sensor
JP5098712B2 (en) Locking device
US8013233B2 (en) Keyboard apparatus
JP2006153879A (en) Linear position sensor
JP2001221653A (en) Displacement detector
JP4218520B2 (en) Actuator unit for performance operator, keyboard instrument including the actuator unit, and assembly of the actuator unit
WO2021100448A1 (en) Detection system, musical performance operating device, and keyboard instrument
JP3352366B2 (en) Pulse signal generator
JP4367966B2 (en) Magnetic displacement detector
JP4375200B2 (en) Basic information output device for haptic control
JPH11150450A (en) Pulse signal generating device
JP2007085888A (en) Controlled variable input apparatus
JP4790802B2 (en) Actuator
JP2006235203A (en) Keyboard musical instrument and operator reaction optimization system
JP5217554B2 (en) Keyboard device
JP4736210B2 (en) Sensor
Van Rooyen et al. Voice coil actuators for percussion robotics.
JP4591587B2 (en) Keyboard instrument having an actuator unit for a performance operator and assembly of the actuator unit
JP5675009B2 (en) Position detection device
JP2008176164A (en) Magnetic keyboard device
JP2002228405A (en) Displacement detection apparatus
JP6733935B2 (en) Indenter pushing device
JP2010025784A (en) Speed measuring apparatus
JP5679453B2 (en) Displacement detector

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20110823

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20121113

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20121214

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: 20130409

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130422

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees