JP6143053B2 - 磁気センサ - Google Patents

Description

本発明は、磁気センサに関する。

従来の技術として、間隔をあけて対向する一対の対向部を有し、該一対の対向部の間に無磁束の領域が形成されたＵ字形磁石と、通過する磁束密度に応じて出力電圧が変化するホール素子と、を備えたセンサが知られている（例えば、特許文献１参照。）。

このセンサは、検出対象物が近づくと、Ｕ字形磁石が作る磁場が変化するため、無磁束の領域に磁束が生じる。センサは、当該磁束をホール素子により検出するので、検出対象物を検出することができる。

特開２００６−３１７３５２号公報

しかし、従来のセンサは、ホール素子が無磁束の領域に配置されなければならず、ホール素子とＵ字形磁石との位置ずれにより検出精度が低下する可能性がある。

従って、本発明の目的は、位置ずれによる検出精度の低下を抑制することができる磁気センサを提供することにある。

本発明の一態様は、磁気ベクトルの向きの変化に応じた出力信号を出力するように構成され、第１の配置領域に配置される第１の磁気センサ素子、第２の配置領域に配置される第２の磁気センサ素子、第３の配置領域に配置される第３の磁気センサ素子、及び第４の配置領域に配置される第４の磁気センサ素子と、対向する第１の基部及び第２の基部、第１の基部の一方側及び他方側から延びて形成され、第２の基部に面した第１の基部の第１の内壁よりも、一方側の第１の端部及び他方側の第２の端部が第２の基部側に位置する第１の延長部及び第２の延長部、第２の基部の一方側及び他方側から延びて形成され、第１の基部に面した第２の基部の第２の内壁よりも、一方側の第３の端部及び他方側の第４の端部が第１の基部側に位置する第３の延長部及び第４の延長部、対向する第１の端部及び第３の端部により形成された第１のスリット、対向する第２の端部及び第４の端部により形成された第２のスリット、第１の基部、第２の基部、第１の延長部乃至第４の延長部を含んで構成されて筒形状となる本体の端部に設けられ、筒形状を有する第３の基部、を有し、本体の端部に第３の基部が設けられることによって全体が貫通孔を有する筒形状となり、本体の第３の基部側の端部の反対の端部が第１の磁極を有し、第３の基部の本体側の端部の反対の端部が第１の磁極と異なる第２の磁極を有し、貫通孔の中心を平面内に含むと共に第１のスリットと第２のスリットとの間を貫通する仮想的な平面には第１のスリット側から第１の配置領域と第２の配置領域が並んで位置し、仮想的な平面内でありかつ貫通孔の中心を通る対称軸に関して第１の配置領域の線対称の位置に第４の配置領域、第２の配置領域の線対称の位置に第３の配置領域が並んで位置し、第１の磁気センサ素子乃至第４の磁気センサ素子の配置位置が対称軸に沿って貫通孔の内方向に移動した場合、第１の配置領域の磁気ベクトルと第３の配置領域の磁気ベクトルと、が第１の方向に変化したような磁気ベクトルが存在し、第２の配置領域の磁気ベクトルと第４の配置領域の磁気ベクトルと、が第１の方向とは反対の第２の方向に変化したような磁気ベクトルが存在する磁場を生成する磁石と、備えた磁気センサを提供する。

本発明によれば、位置ずれによる検出精度の低下を抑制することができる。

図１（ａ）は、第１の実施の形態に係る磁気センサの斜視図であり、（ｂ）は、磁気センサの正面図、（ｃ）は、磁気センサの側面図、（ｄ）は、磁気センサの後面図、（ｅ）は、磁性体と磁気センサとの位置関係を示す斜視図である。 図２（ａ）は、第１の実施の形態に係る磁気センサの磁石を図１（ｂ）に示すII（ａ）-II（ａ）線で切断した断面を矢印方向から見た断面図であり、（ｂ）は、磁石を図１（ｂ）に示すII（ｂ）-II（ｂ）線で切断した断面を矢印方向から見た断面図である。 図３（ａ）は、第１の実施の形態に係る磁気センサの磁石が形成する磁場の磁気ベクトルの概略図であり、（ｂ）は、第１の磁気センサ素子及び第２の磁気センサ素子近傍の拡大図であり、（ｃ）は、第１の磁気センサ素子〜第４の磁気センサ素子の回路図である。 図４（ａ）〜（ｃ）は、第１の実施の形態に係る磁気センサの磁気センサ素子の配置位置における磁気ベクトルの違いを示した模式図である。 図５（ａ）は、比較例に係る磁気センサから出力される第１の磁気センサ素子と第４の磁気センサ素子の中間電位に基づく第１の差分値と、磁石と磁性体との距離と、の関係を示したグラフであり、（ｂ）は、第１の差分値をリニア化して得られたグラフであり、（ｃ）は、比較例に係る第２の磁気センサ素子と第３の磁気センサ素子の中間電位に基づく第２の差分値と、磁石と磁性体との距離と、の関係を示したグラフであり、（ｄ）は、第２の差分値をリニア化して得られたグラフである。 図６（ａ）は、第１の実施の形態に係る磁気センサから出力される第１の磁気センサ素子〜第４の磁気センサ素子の中間電位の差分値に基づいて得られた演算値と、磁石と磁性体との距離と、の関係を示したグラフであり、（ｂ）は、演算値をリニア化して得られたグラフであり、（ｃ）は、磁気センサの構成の一例を示すブロック図である。 図７（ａ）は、第２の実施の形態に係る磁気センサの斜視図であり、（ｂ）は、磁気センサの正面図、（ｃ）は、磁気センサの側面図、（ｄ）は、磁気センサの後面図である。 図８（ａ）は、第２の実施の形態に係る磁気センサの磁石を図７（ｂ）に示すVIII（ａ）-VIII（ａ）線で切断した断面を矢印方向から見た断面図であり、（ｂ）は、磁石を図７（ｂ）に示すVIII（ｂ）-VIII（ｂ）線で切断した断面を矢印方向から見た断面図であり、（ｃ）は、磁石を図７（ｂ）に示すVIII（ｃ）-VIII（ｃ）線で切断した断面を矢印方向から見た断面図である。

（実施の形態の要約）
実施の形態に係る磁気センサは、磁気ベクトルの向きの変化に応じた出力信号を出力するように構成され、第１の配置領域に配置される第１の磁気センサ素子、第２の配置領域に配置される第２の磁気センサ素子、第３の配置領域に配置される第３の磁気センサ素子、及び第４の配置領域に配置される第４の磁気センサ素子と、貫通孔が形成された筒形状を有し、対向する第１のスリット及び第２のスリットが形成され、第１のスリットと第２のスリットとの間を貫通する仮想的な平面の第１のスリット側に、第１の配置領域と第２の配置領域が位置し、仮想的な平面内の対称軸に関して第１の配置領域の線対称の位置に第４の配置領域、第２の配置領域の線対称の位置に第３の配置領域が位置し、第１の磁気センサ素子乃至第４の磁気センサ素子の配置位置が貫通孔の内方向に移動した場合、第１の配置領域の磁気ベクトルと第３の配置領域の磁気ベクトルと、が第１の方向に変化したような磁気ベクトルが存在し、第２の配置領域の磁気ベクトルと第４の配置領域の磁気ベクトルと、が第１の方向とは反対の第２の方向に変化したような磁気ベクトルが存在する磁場を生成する磁石と、を備える。

[第１の実施の形態]
（磁気センサ１の構成）
図１（ａ）は、第１の実施の形態に係る磁気センサの斜視図であり、（ｂ）は、磁気センサの正面図、（ｃ）は、磁気センサの側面図、（ｄ）は、磁気センサの後面図、（ｅ）は、磁性体と磁気センサとの位置関係を示す斜視図である。図２（ａ）は、第１の実施の形態に係る磁気センサの磁石を図１（ｂ）に示すII（ａ）-II（ａ）線で切断した断面を矢印方向から見た断面図であり、（ｂ）は、磁石を図１（ｂ）に示すII（ｂ）-II（ｂ）線で切断した断面を矢印方向から見た断面図である。図１（ｃ）に示す二点鎖線は、第１のスリット２８及び第２のスリット２９の間を貫通する仮想的な平面２ａを示している。なお、以下に記載する各実施の形態に係る各図において、描かれた画像と画像の比率は、実際の比率とは異なる場合がある。

磁気センサ１は、例えば、検出対象物の接近及び離脱に基づく磁場の磁気ベクトルの変化を電気信号として出力するように構成されている。

この磁気センサ１は、図１（ａ）〜（ｅ）、図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、主に、磁気ベクトルの向きの変化に応じた出力信号を出力するように構成され、第１の配置領域４１０に配置される第１の磁気センサ素子４１、第２の配置領域４２０に配置される第２の磁気センサ素子４２、第３の配置領域４３０に配置される第３の磁気センサ素子４３、及び第４の配置領域４４０に配置される第４の磁気センサ素子４４と、磁石２と、を備えて概略構成されている。

この磁石２は、貫通孔３０が形成された筒形状を有し、対向する第１のスリット２８及び第２のスリット２９が形成されている。

また磁石２は、第１のスリット２８と第２のスリット２９との間を貫通する仮想的な平面２ａの第１のスリット２８側に、第１の配置領域４１０と第２の配置領域４２０が位置し、仮想的な平面２ａ内の対称軸３００に関して第１の配置領域４１０の線対称の位置に第４の配置領域４４０、第２の配置領域４２０の線対称の位置に第３の配置領域４３０が位置し、第１の磁気センサ素子４１〜第４の磁気センサ素子４４の配置位置が貫通孔３０の内方向に移動した場合、第１の配置領域４１０の磁気ベクトルと第３の配置領域４３０の磁気ベクトルと、が第１の方向に変化したような磁気ベクトルが存在し、第２の配置領域４２０の磁気ベクトルと第４の配置領域４４０の磁気ベクトルと、が第１の方向とは反対の第２の方向に変化したような磁気ベクトルが存在する磁場２ｂを生成するように構成されている。

また磁石２は、第１の磁気センサ素子４１〜第４の磁気センサ素子４４の配置位置が貫通孔３０の外方向に移動した場合、第１の配置領域４１０の磁気ベクトルと第３の配置領域４３０の磁気ベクトルと、が第２の方向に変化したような磁気ベクトルが存在し、第２の配置領域４２０の磁気ベクトルと第４の配置領域４４０の磁気ベクトルと、が第１の方向に変化したような磁気ベクトルが存在する磁場２ｂを生成するように構成されている。

つまり、上述の記載は、例えば、第１の磁気センサ素子４１〜第４の磁気センサ素子４４の磁石２に対しての配置位置が貫通孔３０の内方向又は外方向にずれた場合、磁石２が上述のような磁場２ｂを生成しているので、ずれた配置位置においても検出精度の低下が抑制されることを示している。

（磁石２の構成）
図３（ａ）は、第１の実施の形態に係る磁気センサの磁石が形成する磁場の磁気ベクトルの概略図であり、（ｂ）は、第１の磁気センサ素子及び第２の磁気センサ素子近傍の拡大図であり、（ｃ）は、第１の磁気センサ素子〜第４の磁気センサ素子の回路図である。図４（ａ）〜（ｃ）は、第１の実施の形態に係る磁気センサの磁気センサ素子の配置位置における磁気ベクトルの違いを示した模式図である。

図３（ａ）及び（ｂ）は、図１（ｃ）に示す第１のスリット２８及び第２のスリット２９の間を貫通する仮想的な平面２ａにおける磁気ベクトル２００をシミュレーションした結果を示している。また図３（ａ）は、磁性体６が検出される程度に磁気センサ１に接近している場合の磁気ベクトル２００を示している。この磁気ベクトル２００は、例えば、磁場２ｂの平面２ａの成分であり、長さは、磁気ベクトル２００の大きさに比例している。

図４（ａ）〜（ｃ）は、第１の磁気センサ素子４１〜第４の磁気センサ素子４４の配置位置を、図３（ａ）に示すシミュレーション結果に基づいて貫通孔３０内の平面２ａに模式的に図示したものである。さらに図４（ａ）は、予定された配置位置における磁気ベクトルを示し、（ｂ）は、貫通孔３０の内方向にずれた位置における磁気ベクトルを示し、（ｃ）は、貫通孔３０の外方向にずれた位置における磁気ベクトルを示している。この図４（ｂ）及び（ｃ）は、点線で示す磁気ベクトルが、図４（ａ）に示す磁気ベクトルを比較にために図示したものであり、実線で示す磁気ベクトルが、配置された位置における磁気ベクトルを示している。

この磁石２は、図１（ａ）〜（ｅ）に示すように、対向する第１の基部２１及び第２の基部２２と、第１の基部２１の一方側及び他方側から延びて形成され、第２の基部２２に面した第１の基部２１の第１の内壁２１０よりも、一方側の第１の端部２４０及び他方側の第２の端部２５０が第２の基部２２側に位置する第１の延長部２４及び第２の延長部２５と、第２の基部２２の一方側及び他方側から延びて形成され、第１の基部２１に面した第２の基部２２の第２の内壁２２０よりも、一方側の第３の端部２６０及び他方側の第４の端部２７０が第１の基部２１側に位置する第３の延長部２６及び第４の延長部２７と、対向する第１の端部２４０及び第３の端部２６０により形成された第１のスリット２８と、対向する第２の端部２５０及び第４の端部２７０により形成された第２のスリット２９と、を備えて概略構成されている。

磁石２は、例えば、アルニコ磁石、フェライト磁石、ネオジム磁石等の永久磁石を所望の形状に成形したもの、又は、フェライト系、ネオジム系、サマコバ系、サマリウム鉄窒素系等の磁性体材料と、合成樹脂材料と、を混合して所望の形状に成形したものである。

この磁石２は、例えば、貫通孔３０の形状が、隅が傾斜するように加工され、さらに図１（ｂ）の紙面の左右方向に細長い矩形状となっている。

言い換えるなら、第１の基部２１、第２の基部２２、第１の延長部２４〜第４の延長部２７により形成される貫通孔３０の輪郭は、例えば、第１のスリット２８及び第２のスリット２９方向が第１の基部２１及び第２の基部２２方向よりも長くなるような形状を有している。

また磁石２は、図１（ａ）〜（ｅ）に示すように、第１の基部２１、第２の基部２２、第１の延長部２４〜第４の延長部２７を含んで構成される本体２０の貫通孔３０が延びる方向と直交する方向に切断した断面よりも小さい断面を有し、本体２０の端部２０ｂに設けられた第３の基部２３を備えている。

この第３の基部２３は、例えば、図１（ａ）〜（ｄ）、図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、本体２０を小さくしたような形状を有している。

なお貫通孔３０は、図１（ｂ）、（ｄ）及び図２（ａ）に示すように、第３の基部２３を貫通するように形成され、その輪郭が変化しないように構成されている。この輪郭は、例えば、８角形を上下に押しつぶして横に広げたような、つまり、第１のスリット２８及び第２のスリット２９方向が、第１の基部２１及び第２の基部２２方向よりも長くなるような形状を有している。

第１のスリット２８は、第１の端部２４０の端面と、第３の端部２６０の端面と、が向かい合うことで形成されている。また第２のスリット２９は、第２の端部２５０の端面と、第４の端部２７０の端面と、が向かい合うことで形成されている。

なお本実施の形態では、第１のスリット２８及び第２のスリット２９は、一例として、本体２０を上部と下部に分けるように形成されているが、これに限定されず、当該上部と当該下部の途中まで形成されても良い。つまり、第１のスリット２８及び第２のスリット２９は、例えば、第１の延長部２４と第３の延長部２６とが繋がり、第２の延長部２５と第４の延長部２７とが、途中で繋がる構成であっても良い。また、第１のスリット２８及び第２のスリット２９は、例えば、第３の基部２３にも形成されても良い。

後述する第１の磁気センサ素子４１〜第４の磁気センサ素子４４は、例えば、第１のスリット２８及び第２のスリット２９の間を通る平面２ａに検出面が含まれるように配置される。

図２（ａ）に示すように、貫通孔３０の内部では、主に、第１の基部２１と第２の基部２２の端部から湧き出した磁場２ｂが反発し合い、磁気ベクトル２００の平面２ａの成分が大きくなる。

言い換えるなら、磁石２は、図３（ａ）に示すように、第１のスリット２８及び第２のスリット２９が形成されること、第１のスリット２８及び第２のスリット２９方向を長くする形状に形成されることで、貫通孔が真円形であったり正多角形であったりする場合よりも、第１のスリット２８及び第２のスリット２９側に、磁気ベクトル２００の平面２ａの成分が大きい領域を作り出すことが可能となっている。

磁石２の本体２０は、例えば、図１（ｂ）〜（ｄ）に示すように、第３の基部２３側の端部２０ｂの反対の端部２０ａが第１の磁極を有するように構成されている。また第３の基部２３は、例えば、図１（ｂ）〜（ｄ）に示すように、本体２０側の端部２３ｂの反対の端部２３ａが、第１の磁極と異なる第２の磁極を有するように構成されている。なお、第１の磁極が、Ｎ極である場合は、第２の磁極がＳ極となり、第１の磁極が、Ｓ極である場合は、第２の磁極がＮ極となる。本実施の形態では、一例として、第１の磁極をＮ極、第２の磁極をＳ極としている。

（第１の磁気センサ素子４１〜第４の磁気センサ素子４４の構成）
第１の磁気センサ素子４１〜第４の磁気センサ素子４４は、例えば、磁気センサ１に対する磁性体６の接近及び離脱により変化する、磁場２ｂに基づく磁気ベクトル２００の向きの変化を検出して電気信号を出力するように構成されている。

本実施の形態に係る第１の磁気センサ素子４１〜第４の磁気センサ素子４４は、一例として、２つの磁気抵抗素子４０ａ及び磁気抵抗素子４０ｂを直列に電気的に接続したハーフブリッジ回路４０であり、第１の磁気センサ素子４１と第４の磁気センサ素子４４、及び第２の磁気センサ素子４２と第３の磁気センサ素子４３、でフルブリッジ回路を構成している。この磁気抵抗素子４０ａ及び磁気抵抗素子４０ｂは、例えば、図３（ｃ）に示すように、磁気ベクトルの向きの変化に反応して磁気抵抗が変化する感磁部４００が直交するように配置されている。

この磁気抵抗素子４０ａ及び磁気抵抗素子４０ｂは、一例として、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｏ等の強磁性体金属を主成分とした膜を用いて形成される。磁気ベクトル２００が作用していない場合の磁気抵抗素子４０ａ及び磁気抵抗素子４０ｂの抵抗値は、等しいものとする。

磁気抵抗素子４０ａは、図３（ｃ）に示すように、一方端部には基準電圧Ｖ_ｃｃが印加され、他方端部が磁気抵抗素子４０ｂと電気的に接続されている。また磁気抵抗素子４０ｂは、図３（ｃ）に示すように、一方端部が磁気抵抗素子４０ａの他方端部と電気的に接続され、他方端部が接地回路に電気的に接続されている。この磁気抵抗素子４０ａ及び磁気抵抗素子４０ｂからは、中間電位が電気信号として出力される。ここで、第１の磁気センサ素子４１〜第４の磁気センサ素子４４から出力される中間電位は、Ｖ_１〜Ｖ_４と記載するものとする。

第１の磁気センサ素子４１〜第４の磁気センサ素子４４は、一例として、図２（ａ）、（ｂ）、図３（ａ）に示すように、磁石２の端部２０ａから少し内側の領域に配置されることが好ましい。第１の磁気センサ素子４１〜第４の磁気センサ素子４４が配置される領域は、図２（ｂ）に示すように、第１のスリット２８から第２のスリット２９に向かって第１の配置領域４１０、第２の配置領域４２０、第３の配置領域４３０及び第４の配置領域４４０の順番で並んでいる。

この第１の配置領域４１０及び第４の配置領域４４０は、実質的に、貫通孔３０の中心に対して対称な領域である。また第２の配置領域４２０及び第３の配置領域４３０は、実質的に、貫通孔３０の中心に対して対称な領域である。

ここで、図３（ｂ）及び図４（ａ）に示す配置位置（ノミナル）において、第１の磁気センサ素子４１が検出する磁気ベクトル２０１は、第２のスリット２９側に傾いた磁気ベクトルである。また、第２の磁気センサ素子４２が検出する磁気ベクトル２０２は、第１のスリット２８側に傾いた磁気ベクトルである。また、第３の磁気センサ素子４３が検出する磁気ベクトル２０３は、第２の磁気センサ素子４２における磁気ベクトル２０２が、対称軸３００に基づいて折り返された磁気ベクトルと実質的に同一である。さらに第４の磁気センサ素子４４が検出する磁気ベクトル２０４は、第１の磁気センサ素子４１における磁気ベクトル２０１が、対称軸３００に基づいて折り返された磁気ベクトルと実質的に同一である。

配置位置が貫通孔３０の内方向、つまり図４（ｂ）に示す矢印の方向にずれた場合、第１の磁気センサ素子４１が検出する磁気ベクトルは、例えば、図４（ｂ）に実線で示す磁気ベクトル２０１ａとなる。また図３（ｂ）では、例えば、点線の四角で囲まれた磁気ベクトル２０１ａとなる。この磁気ベクトル２０１ａは、図４（ｂ）に矢印で示す第１の方向に、点線で示す磁気ベクトル２０１を回転させたものとなっている。この第１の方向は、図３（ｂ）、図４（ｂ）及び（ｃ）の紙面において、反時計回りとなる方向である。

また、第２の磁気センサ素子４２が検出する磁気ベクトルは、図４（ｂ）に実線で示す磁気ベクトル２０２ａとなる。また図３（ｂ）では、例えば、点線の四角で囲まれた磁気ベクトル２０２ａとなる。この磁気ベクトル２０２ａは、図４（ｂ）に矢印で示す第２の方向に、点線で示す磁気ベクトル２０２を回転させたものとなっている。この第２の方向は、第１の方向とは反対の方向であり、図３（ｂ）、図４（ｂ）及び（ｃ）の紙面において、時計回りとなる方向である。

また、第３の磁気センサ素子４３が検出する磁気ベクトルは、図４（ｂ）に実線で示す磁気ベクトル２０３ａである。この磁気ベクトル２０３ａは、図４（ｂ）に矢印で示す第１の方向に、点線で示す磁気ベクトル２０３を回転させたものとなっており、第２の磁気センサ素子４２の磁気ベクトル２０２ａを、対称軸３００に基づいて折り返した磁気ベクトルと実質的に同一である。

さらに、第４の磁気センサ素子４４が検出する磁気ベクトルは、図４（ｂ）に実線で示す磁気ベクトル２０４ａである。この磁気ベクトル２０４ａは、図４（ｂ）に矢印で示す第２の方向に、点線で示す磁気ベクトル２０４を回転させたものとなっており、第１の磁気センサ素子４１の磁気ベクトル２０１ａを、対称軸３００に基づいて折り返した磁気ベクトルと実質的に同一である。

配置位置が貫通孔３０の外方向、つまり図４（ｃ）に示す矢印の方向にずれた場合、第１の磁気センサ素子４１が検出する磁気ベクトルは、図４（ｃ）に実線で示す磁気ベクトル２０１ｂとなる。また図３（ｂ）では、例えば、点線の四角で囲まれた磁気ベクトル２０１ｂとなる。この磁気ベクトル２０１ｂは、図４（ｃ）に矢印で示す第２の方向に、点線で示す磁気ベクトル２０１を回転させたものとなっている。

また、第２の磁気センサ素子４２が検出する磁気ベクトルは、図４（ｃ）に実線で示す磁気ベクトル２０２ｂとなる。図３（ｂ）では、例えば、点線の四角で囲まれた磁気ベクトル２０２ｂとなる。この磁気ベクトル２０２ｂは、図４（ｃ）に矢印で示す第１の方向に、点線で示す磁気ベクトル２０２を回転させたものとなっている。

また、第３の磁気センサ素子４３が検出する磁気ベクトルは、図４（ｃ）に実線で示す磁気ベクトル２０３ｂである。この磁気ベクトル２０３ｂは、図４（ｃ）に矢印で示す第２の方向に、点線で示す磁気ベクトル２０３を回転させたものとなっており、第２の磁気センサ素子４２の磁気ベクトル２０２ｂを、対称軸３００に基づいて折り返した磁気ベクトルと実質的に同一である。

さらに、第４の磁気センサ素子４４が検出する磁気ベクトルは、図４（ｃ）に実線で示す磁気ベクトル２０４ｂである。この磁気ベクトル２０４ｂは、図４（ｃ）に矢印で示す第１の方向に、点線で示す磁気ベクトル２０４を回転させたものとなっており、第１の磁気センサ素子４１の磁気ベクトル２０１ｂを、対称軸３００に基づいて折り返した磁気ベクトルと実質的に同一である。

つまり、磁石２は、例えば、対となる磁気センサ素子に作用する磁気ベクトルが、内方向又は外方向にずれた先において、互いに異なる方向に変化する磁気ベクトルとなるような磁場２ｂを生成するように構成されている。この対となる磁気センサ素子とは、例えば、フルブリッジ回路を構成する二つの磁気センサ素子である。

具体的には、磁石２は、例えば、対となる第１の磁気センサ素子４１と第４の磁気センサ素子４４の配置位置がずれた場合、第１の磁気センサ素子４１が検出する磁気ベクトルが、正しい配置位置における磁気ベクトルと比べて、第１の方向に変化していると、第４の磁気センサ素子４４が検出する磁気ベクトルが、第１の方向とは反対となる第２の方向に変化しているような磁場２ｂを生成するように構成されている。同様に、磁石２は、例えば、対となる第２の磁気センサ素子４２と第３の磁気センサ素子４３とが配置される領域にも、上記のような磁場２ｂを生成するように構成されている。

ここで、第１の磁気センサ素子４１のハーフブリッジ回路４０は、一例として、図３（ａ）及び（ｂ）に示す端部２０ａを投影した直線と、感磁部４００と、が４５°となり、また磁気抵抗素子４０ａと磁気抵抗素子４０ｂとの接続点が、第２のスリット２９の方向に向くように配置される。また、第２の磁気センサ素子４２〜第４の磁気センサ素子４４のハーフブリッジ回路４０は、例えば、第１の磁気センサ素子４２のハーフブリッジ回路４０と同じ方向で配置される。なお、ハーフブリッジ回路４０の向きは、上記の例に限定されない。

このように配置されることで、第１の磁気センサ素子４１が検出する磁気ベクトル２０１と、第４の磁気センサ素子４４が検出する磁気ベクトル２０４と、が、図３（ａ）に示すように、対称軸３００に基づいて実質的に対称となる。しかし、磁気センサ１は、第１の磁気センサ素子４１及び第４の磁気センサ素子４４のハーフブリッジ回路４０が同じ向きに配置されるので、磁気抵抗素子４０ａ及び磁気抵抗素子４０ｂが同じ磁気抵抗となる場合以外は、中間電位Ｖ_１及び中間電位Ｖ_４が異なる値となる。

また第２の磁気センサ素子４２が検出する磁気ベクトル２０２と、第３の磁気センサ素子４３が検出する磁気ベクトル２０３と、が、対称軸３００に基づいて実質的に対称となる。しかし、磁気センサ１は、第２の磁気センサ素子４２及び第３の磁気センサ素子４３のハーフブリッジ回路４０が同じ向きに配置されるので、磁気抵抗素子４０ａ及び磁気抵抗素子４０ｂが同じ磁気抵抗となる場合以外は、中間電位Ｖ_２及び中間電位Ｖ_３が異なる値となる。

さらに、上述のように、第１の配置領域４１０〜第４の配置領域４４０は、配置位置が内方向及び外方向にずれても、対となる磁気センサ素子が検出する磁気ベクトルが異なる方向に変化することで中間電位の位置ずれによる誤差を吸収する領域であるので、磁気センサ素子がこれらの配置領域に配置されることで、位置ずれによる誤差を抑制することが可能となる。この位置ずれによる誤差が抑制される出力の演算方法については、後述する。

なお、第１の磁気センサ素子４１〜第４の磁気センサ素子４４は、図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、磁性体６の接近及び離脱により、磁気ベクトル２００の向きが大きく変化する領域に配置されることが好ましい。また対となる第１の磁気センサ素子４１と第４の磁気センサ素子４４、及び第２の磁気センサ素子４２と第３の磁気センサ素子４３は、対称軸３００に基づく対称な領域に配置されることが好ましい。

例えば、図３（ａ）の紙面中央付近の磁気ベクトル２００は、向きの変化に乏しい領域が、第１のスリット２８及び第２のスリット２９側の領域に比べて多い。従って、当該中央付近に磁気センサを配置する際には、磁石と磁気センサとの位置精度が、検出精度と磁気センサ素子から出力される電気信号の振幅の大きさに大きく関係する。

しかし、第１の配置領域４１０〜第４の配置領域４４０では、磁性体６が離脱している場合の磁気ベクトル２００の向きと、磁性体６が接近している場合の磁気ベクトル２００の向きと、が、大きく変化しているため、磁石２と第１の磁気センサ素子４１〜第４の磁気センサ素子４４との位置がずれたとしても、必要な振幅の大きさの出力を得ることが可能となる。

この磁気ベクトル２００の変化は、第１のスリット２８及び第２のスリット２９を設けたことが、主に影響している。例えば、磁石にスリットを設けていない場合、磁石の端部付近の磁気ベクトルは、端部方向から端部の側面に向う方向の変化が小さいので、側面近くの磁気ベクトルは、中央付近の磁気ベクトルよりも方向の変化に乏しい。

しかし、磁石２は、第１のスリット２８及び第２のスリット２９が形成されているので、第１のスリット２８及び第２のスリット２９を通過して第３の基部２３に向かう磁場２ｂが形成される。従って、磁性体６が磁石２と離れている場合は、第１のスリット２８及び第２のスリット２９を通過する磁場が生じ、磁性体６が磁石２に接近している場合は、磁場が磁性体６に引っ張られるので、スリット方向に向いていた磁気ベクトル２００が磁性体６方向に向くこととなり、大きな方向の変化を生じる。

従って、第１の配置領域４１０〜第４の配置領域４４０は、図２（ａ）に示すように、第１のスリット２８及び第２のスリット２９の間の領域であることが好ましい。当該領域では、磁気ベクトル２００の方向の変化が大きいからである。

さらに、磁石２は、第１の延長部２４〜第４の延長部２７を有することから、第１の配置領域４１０〜第４の配置領域４４０では、磁場２ｂの平面２ａの成分である磁気ベクトル２００が中央近傍よりも大きくなり出力の振幅が大きくなる。

またさらに、磁石２は、本体２０よりも断面積が小さい第３の基部２３を備えていることで、磁性体６が接近した場合に、磁場２ｂが、第１の基部２１及び第２の基部２２の方向に引っ張られるのを抑制している。従って、磁気センサ１は、第１の磁気センサ素子４１及び第２の磁気センサ素子４２の検出面における磁気ベクトル２００の大きさの変化が小さく、検出精度の低下や出力の振幅の減少が抑制される。なお、この第１の配置領域４１０〜第４の配置領域４４０は、例えば、図２（ａ）の紙面の上下にずれても良い。

続いて、以下では、磁気センサ素子から出力される中間電圧に基づく出力の演算方法について説明する。

図５（ａ）は、比較例に係る磁気センサから出力される第１の磁気センサ素子と第４の磁気センサ素子の中間電位に基づく第１の差分値と、磁石と磁性体との距離と、の関係を示したグラフであり、（ｂ）は、第１の差分値をリニア化して得られたグラフであり、（ｃ）は、比較例に係る第２の磁気センサ素子と第３の磁気センサ素子の中間電位に基づく第２の差分値と、磁石と磁性体との距離と、の関係を示したグラフであり、（ｄ）は、第２の差分値をリニア化して得られたグラフである。

図５（ａ）〜（ｄ）に実線で示す「ノミナル」とは、設計から期待される値を示している。また、一点鎖線で示す「内方向にずれた場合」とは、配置位置が、貫通孔３０の内方向にずれた場合を示し、「外方向にずれた場合」とは、外方向にずれた場合を示している。図５（ａ）及び（ｃ）は、縦軸が差分値（ｍＶ）、横軸が磁石と磁性体との距離（ｍｍ）であり、（ｂ）及び（ｄ）は、縦軸が差分値をリニア化して得られたリニア出力（ｍＶ）、横軸が磁石と磁性体との距離（ｍｍ）である。また図５（ａ）〜（ｄ）は、シミュレーションした結果に基づいたグラフである。上記のリニア化は、例えば、逆関数を用いる方法等の周知の方法により行われたものである。

図６（ａ）は、第１の実施の形態に係る磁気センサから出力される第１の磁気センサ素子〜第４の磁気センサ素子の中間電位の差分値に基づいて得られた演算値と、磁石と磁性体との距離と、の関係を示したグラフであり、（ｂ）は、演算値をリニア化して得られたグラフであり、（ｃ）は、磁気センサの構成の一例を示すブロック図である。図６（ａ）は、縦軸が演算値（ｍＶ）、横軸が磁石と磁性体との距離（ｍｍ）であり、（ｂ）は、縦軸が演算値をリニア化して得られたリニア出力（ｍＶ）、横軸が磁石と磁性体との距離（ｍｍ）である。

図５（ａ）に示す第１の差分値は、第１の磁気センサ素子４１と第４の磁気センサ素子４４により形成されるフルブリッジ回路から出力される中間電位Ｖ_１及び中間電位Ｖ_４を用いて、以下の式（１）に基づいて求められる。
第１の差分値＝中間電位Ｖ_４−中間電位Ｖ_１・・・（１）

また、図５（ｃ）に示す第２の差分値は、第２の磁気センサ素子４２及び第３の磁気センサ素子４３により形成されるフルブリッジ回路から出力される中間電位Ｖ_２及び中間電位Ｖ_３を用いて、以下の式（２）に基づいて求められる。
第２の差分値＝中間電位Ｖ_３−中間電位Ｖ_２・・・（２）

この比較例は、実施の形態に係る磁気センサ１の第１の磁気センサ素子４１と第４の磁気センサ素子４４とによりフルブリッジ回路を組んで式（１）に示す差分値を出力し、第２の磁気センサ素子４２と第３の磁気センサ素子４３とによりフルブリッジ回路を組んで式（２）に示す差分値を出力するように概略構成されている。つまり、比較例に係る磁気センサは、例えば、２つのフルブリッジ回路を備えている。

第１の差分値は、図５（ａ）に示すように、貫通孔３０の内方向に配置位置がずれた場合、磁性体との距離が短い間は、ノミナルよりも低い値となる。また第１の差分値は、図５（ａ）に示すように、貫通孔３０の外方向に配置位置がずれた場合、磁性体との距離が短い間は、ノミナルよりも高い値となる。

また第２の差分値は、図５（ｃ）に示すように、貫通孔３０の内方向に配置位置がずれた場合、磁性体との距離が短い間は、ノミナルよりも低い値となる。また当該差分値は、図５（ｃ）に示すように、貫通孔３０の外方向に配置位置がずれた場合、磁性体との距離が短い間は、ノミナルよりも高い値となる。

図５（ａ）及び（ｃ）に示すように、貫通孔３０の内方向及び外方向に配置位置がずれたとしても、差分値の差は、それほど大きくはない。

しかし、得られた差分値をリニア化して得られたリニア出力では、図５（ｂ）及び（ｄ）に矢印で示すように、ノミナルからのばらつきが大きくなる。

つまり、式（１）の第１の差分値をリニア化したリニア出力が、例えば、ゼロ以下となる距離で磁性体６を検出するように構成されている場合、図５（ｂ）に示すように、外方向に配置位置がずれると、ノミナルから離れた距離で磁性体６を検出することとなり、内方向に配置位置がずれると、ノミナルよりも磁性体６が近づかないと検出されないこととなる。

一方、式（２）の第２の差分値をリニア化したリニア出力が、例えば、ゼロ以下となる距離で磁性体６を検出するように構成されている場合、図５（ｄ）に示すように、外方向に配置位置がずれると、ノミナルよりも磁性体６が近づかないと検出されないこととなり、内方向に配置位置がずれると、ノミナルから離れた距離で磁性体６を検出することとなる。

つまり、式（１）の第１の差分値に基づいたリニア出力と式（２）の第２の差分値に基づいたリニア出力とでは、ずれた方向によるノミナルからのずれが反対となっている。従って、ノミナルに近いリニア出力を得るためには、位置ずれの方向に基づいて得られた差分値ごとに異なる補正を行って、２つのリニア出力をノミナルに近づける必要がある。

これは、対となる磁気センサ素子に作用する磁気ベクトルが、位置ずれにより、互いに異なる方向に変化することに起因している。

一方、本実施の形態では、比較例と異なる演算方法でリニア出力を得る。具体的には、リニア化される演算値は、式（１）及び式（２）で得られた差分値を用いて、以下の式（３）に基づいて求められる。
演算値＝式（１）の第１の差分値＋式（２）の第２の差分値・・・（３）

この演算値は、図６（ａ）に示すように、貫通孔３０の内方向に配置位置がずれた場合、磁性体との距離が短い間は、ノミナルよりも低い値となる。また演算値は、図６（ａ）に示すように、貫通孔３０の外方向に配置位置がずれた場合、磁性体との距離が短い間は、ノミナルよりも高い値となる。

この演算値を比較例と同じ方法によりリニア化して得られたリニア出力は、図６（ｂ）に示すように、配置位置が内方向及び外方向にずれた場合であってもノミナルからのずれが、比較例と比べて小さいことがわかる。

この演算値を算出する方法は、第１の差分値と第２の差分値とが、互いに逆の方向に値がずれることを利用し、両者を加算することで誤差を抑制している。なお、上述の演算は、例えば、外部装置で実行されても良いが、これに限定されず、演算を実行する演算部等を磁気センサ１が備える構成であっても良い。この場合、磁気センサ１は、例えば、演算部等と共に封止樹脂により封止され、磁気センサＩＣ（Integrated Circuit）として構成される。この磁気センサＩＣは、例えば、貫通孔３０に応じた形状を有することが好ましい。磁気センサＩＣは、そのような形状を有することで、磁石２との位置決めが容易となる。

具体的には、磁気センサ１は、例えば、図６（ｃ）に示すように、演算部１００と、制御部１０１と、を備えて概略構成されても良い。

この演算部１００は、例えば、上述の式（３）に示す演算を行うように構成されている。また、制御部１０１は、例えば、上述の式（３）から得られた演算値をリニア化してリニア出力を生成して出力するように構成されている。なお、制御部１０１は、生成したリニア出力に基づいて磁性体６の検出を判定する判定手段を備え、判定結果をＨｉ信号又はＬｏ信号として出力する構成を有していても良い。

以下に、本実施の形態に係る磁気センサ１の動作について説明する。

（動作）
磁気センサ１は、基準電圧Ｖ_ｃｃが印加されると、第１の磁気センサ素子４１〜第４の磁気センサ素子４４が検出する磁気ベクトルに応じた中間電位Ｖ_１〜中間電位Ｖ_４を出力する。

磁気センサ１に電気的に接続された外部装置は、この中間電位Ｖ_１〜中間電位Ｖ_４に基づいて式（３）に示す演算を行って演算値を算出し、演算値をリニア化したリニア出力に基づいて磁性体６を検出しているか否かを判定する。

なお、変形例として、磁気センサ１が、上述の演算部１００及び制御部１０１を備える場合は、演算部１００が、式（３）に示す演算を行い、制御部１０１が、演算部１００から取得した演算値をリニア化したリニア出力に基づいて磁性体６を検出しているか否かを判定する。続いて、制御部１０１は、この判定結果に基づいてＨｉ信号又はＬｏ信号を出力する。

（第１の実施の形態の効果）
本実施の形態に係る磁気センサ１は、位置ずれによる検出精度の低下を抑制することができる。

具体的には、磁石２は、第１の磁気センサ素子４１〜第４の磁気センサ素子４４の配置位置が貫通孔３０の内方向に移動した場合、第１の配置領域４１０の磁気ベクトルと第３の配置領域４３０の磁気ベクトルと、が第１の方向に変化したような磁気ベクトルが存在し、第２の配置領域４２０の磁気ベクトルと第４の配置領域４４０の磁気ベクトルと、が第１の方向とは反対の第２の方向に変化したような磁気ベクトルが存在する磁場２ｂを生成するように構成されている。

また、磁石２は、第１の磁気センサ素子４１〜第４の磁気センサ素子４４の配置位置が貫通孔３０の外方向に移動した場合、第１の配置領域４１０の磁気ベクトルと第３の配置領域４３０の磁気ベクトルと、が第２の方向に変化したような磁気ベクトルが存在し、第２の配置領域４２０の磁気ベクトルと第４の配置領域４４０の磁気ベクトルと、が第２の方向に変化したような磁気ベクトルが存在する磁場２ｂを生成するように構成されている。

磁気センサ１は、このような構成を有しているので、対となる第１の磁気センサ素子４１と第４の磁気センサ素子４４、及び対となる第２の磁気センサ素子４２と第３の磁気センサ素子４３における、位置ずれに起因する誤差が打ち消し合って、検出精度の低下が抑制される。従って、磁気センサ１は、出力の変動を抑制すると共に、補正が必要ないことならオフセットをゼロとすることが可能であり、また磁性体６の検出位置のずれを抑制することができる。

また、磁気センサ１は、第１の磁気センサ素子４１〜第４の磁気センサ素子４４が配置される仮想的な平面２ａを間に挟むように、第１のスリット２８及び第２のスリット２９が形成されているので、磁性体６の接近及び離脱により、磁気ベクトルの向きが大きく変化する。従って、磁気センサ１は、磁気ベクトルの向きの変化が、中央近傍で検出する場合よりも大きく、検出精度が向上すると共に磁気センサ素子が出力する出力の振幅を大きくすることができる。

また磁気センサ１は、第１の磁気センサ素子４１〜第４の磁気センサ素子４４を囲むように、磁石２が第１の延長部２４〜第４の延長部２７を備えているので、外乱磁場等の影響を受け難い。

さらに、磁気センサ１は、磁石２が、第３の基部２３を備えているので、磁性体６の接近による磁場２ｂの第１の基部２１及び第２の基部２２方向の偏りを抑制し、磁気ベクトルの大きさの変化を抑えつつ磁気ベクトルの方向の変化を大きくすることができるので、検出精度が向上すると共に磁気センサ素子が出力する出力の振幅を大きくすることができる。

磁気センサ１は、第１の磁気センサ素子４１〜第４の磁気センサ素子４４の配置を可能とする第１の配置領域４１０〜第４の配置領域４４０が、中央近傍の配置可能な領域と比べて大きいので、磁石２と第１の磁気センサ素子４１〜第４の磁気センサ素子４４との位置ずれに起因する精度の低下を抑制することができる。

［第２の実施の形態］
第２の実施の形態は、貫通孔の端部近傍が面取り加工されている点が第１の実施の形態と異なっている。

図７（ａ）は、第２の実施の形態に係る磁気センサの斜視図であり、（ｂ）は、磁気センサの正面図、（ｃ）は、磁気センサの側面図、（ｄ）は、磁気センサの後面図である。図８（ａ）は、第２の実施の形態に係る磁気センサの磁石を図７（ｂ）に示すVIII（ａ）-VIII（ａ）線で切断した断面を矢印方向から見た断面図であり、（ｂ）は、磁石を図７（ｂ）に示すVIII（ｂ）-VIII（ｂ）線で切断した断面を矢印方向から見た断面図であり、（ｃ）は、磁石を図７（ｂ）に示すVIII（ｃ）-VIII（ｃ）線で切断した断面を矢印方向から見た断面図である。

なお、以下の実施の形態においては、第１の実施の形態と同じ構成及び機能を有する部分は、第１の実施の形態と同じ符号を付し、その説明は、省略するものとする。

この磁石２は、例えば、細長い筒形状に形成されている。この筒の孔に相当する貫通孔３０ａは、例えば、図７（ａ）、（ｂ）及び（ｄ）に示すように、その輪郭が多角形状を有し、第１の基部２１及び第２の基部２２の方向に押しつぶれたような形状を有している。

言い換えるなら、第１の基部２１、第２の基部２２、第１の延長部２４〜第４の延長部２７により形成される貫通孔３０ａの輪郭は、例えば、第１のスリット２８及び第２のスリット２９方向が第１の基部２１及び第２の基部２２方向よりも長くなるような形状を有している。

さらにこの磁石２は、図７（ａ）〜（ｄ）、図８（ａ）〜（ｃ）に示すように、貫通孔３０ａの先端に対して面取り加工が施されている。

第１の基部２１には、本体２０の端部２０ａから貫通孔３０ａの内側に向かって面取り加工が施されて面取部２１ａが形成されている。

第２の基部２２には、本体２０の端部２０ａから貫通孔３０ａの内側に向かって面取り加工が施されて面取部２２ａが形成されている。

第１の延長部２４には、本体２０の端部２０ａから貫通孔３０ａの内側に向かって面取り加工が施されて面取部２４ａが形成されている。

第２の延長部２５には、本体２０の端部２０ａから貫通孔３０ａの内側に向かって面取り加工が施されて面取部２５ａが形成されている。

第３の延長部２６には、本体２０の端部２０ａから貫通孔３０ａの内側に向かって面取り加工が施されて面取部２６ａが形成されている。

第４の延長部２７には、本体２０の端部２０ａから貫通孔３０ａの内側に向かって面取り加工が施されて面取部２７ａが形成されている。

第１の端部２４０には、本体２０の端部２０ａから第１のスリット２８に向かって面取り加工が施されて面取部２４０ａが形成されている。

第２の端部２５０には、本体２０の端部２０ａから第２のスリット２９に向かって面取り加工が施されて面取部２５０ａが形成されている。

第３の端部２６０には、本体２０の端部２０ａから第１のスリット２８に向かって面取り加工が施されて面取部２６０ａが形成されている。

第４の端部２７０には、本体２０の端部２０ａから第２のスリット２９に向かって面取り加工が施されて面取部２７０ａが形成されている。

磁気センサ１は、磁石２に面取部が形成されているために、第１の配置領域４１０〜第４の配置領域４４０が、さらに貫通孔３０ａの内部に移動する。従って磁気センサ１は、さらに、第１の磁気センサ素子４１〜第４の磁気センサ素子４４を貫通孔３０ａの内部に配置することができるので、外乱磁場等の影響を受け難くなる。

また磁気センサ１は、磁石２の面取部が挿入の際のガイドとなるために、磁気センサを封止して端子等が一体となった磁気センサＩＣの磁石２への取り付けが容易となる。なお、この磁気センサＩＣは、一例として、貫通孔３０ａの形状に基づいた外観を有する。また磁気センサＩＣは、例えば、第１のスリット２８及び第２のスリット２９に挿入される挿入部が、側面に形成されることで、さらに、磁石２と磁気センサＩＣとの位置決めが容易となる。

ここで変形例として、各実施の形態に係る貫通孔の輪郭は、少なくとも１辺が曲線であっても良い。また磁石２は、例えば、第１のスリット２８及び第２のスリット２９を有する本体２０と第３の基部２３が円筒形で、貫通孔が上記の実施の形態の貫通孔のような形状を有していても良い。

また他の変形例として、第１の基部２１、第２の基部２２、第１の延長部２４〜第４の延長部２７の肉厚は、異なるものであっても良い。例えば、第１の基部２１及び第２の基部２２の肉厚を同じとし、第１の延長部２４〜第４の延長部２７の肉厚を第１の基部２１及び第２の基部２２の肉厚と異なるものとしても良い。例えば、第１の延長部２４〜第４の延長部２７の肉厚が、第１の基部２１及び第２の基部２２の肉厚よりも厚い場合、この部分の体積が増加することにより、第１の配置領域４１０〜第４の配置領域４４０における磁気ベクトルの大きさが増加する。

以上述べた少なくとも１つの実施の形態の磁気センサ１によれば、位置ずれによる検出精度の低下を抑制することが可能となる。

以上、本発明のいくつかの実施の形態及び変形例を説明したが、これらの実施の形態及び変形例は、一例に過ぎず、特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。これら新規な実施の形態及び変形例は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更等を行うことができる。また、これら実施の形態及び変形例の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない。さらに、これら実施の形態及び変形例は、発明の範囲及び要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１…磁気センサ
２…磁石
２ａ…平面
２ｂ…磁場
６…磁性体
２０…本体
２０ａ，２０ｂ…端部
２１〜２３…第１の基部〜第３の基部
２１ａ，２２ａ…面取部
２３ａ，２３ｂ…端部
２４〜２７…第１の延長部〜第４の延長部
２４ａ，２５ａ，２６ａ，２７ａ…面取部
２８…第１のスリット
２９…第２のスリット
３０，３０ａ…貫通孔
４０…ハーフブリッジ回路
４０ａ，４０ｂ…磁気抵抗素子
４１〜４４…第１の磁気センサ素子〜第４の磁気センサ素子
１００…演算部
１０１…制御部
２００…磁気ベクトル
２０１，２０１ａ，２０１ｂ…磁気ベクトル
２０２，２０２ａ，２０２ｂ…磁気ベクトル
２０３，２０３ａ，２０３ｂ…磁気ベクトル
２０４，２０４ａ，２０４ｂ…磁気ベクトル
２１０，２２０…内壁
２４０〜２７０…第１の端部〜第４の端部
２４０ａ，２５０ａ，２６０ａ，２７０ａ…面取部
３００…対称軸
４００…感磁部
４１０〜４４０…第１の配置領域〜第４の配置領域

Claims (5)

1. 磁気ベクトルの向きの変化に応じた出力信号を出力するように構成され、第１の配置領域に配置される第１の磁気センサ素子、第２の配置領域に配置される第２の磁気センサ素子、第３の配置領域に配置される第３の磁気センサ素子、及び第４の配置領域に配置される第４の磁気センサ素子と、
   対向する第１の基部及び第２の基部、
   前記第１の基部の一方側及び他方側から延びて形成され、前記第２の基部に面した前記第１の基部の第１の内壁よりも、一方側の第１の端部及び他方側の第２の端部が前記第２の基部側に位置する第１の延長部及び第２の延長部、
   前記第２の基部の一方側及び他方側から延びて形成され、前記第１の基部に面した前記第２の基部の第２の内壁よりも、一方側の第３の端部及び他方側の第４の端部が前記第１の基部側に位置する第３の延長部及び第４の延長部、
   対向する前記第１の端部及び前記第３の端部により形成された第１のスリット、
   対向する前記第２の端部及び前記第４の端部により形成された第２のスリット、
   前記第１の基部、前記第２の基部、前記第１の延長部乃至前記第４の延長部を含んで構成されて筒形状となる本体の端部に設けられ、筒形状を有する第３の基部、を有し、
   前記本体の端部に前記第３の基部が設けられることによって全体が貫通孔を有する筒形状となり、
   前記本体の前記第３の基部側の端部の反対の端部が第１の磁極を有し、
   前記第３の基部の前記本体側の端部の反対の端部が前記第１の磁極と異なる第２の磁極を有し、
   前記貫通孔の中心を平面内に含むと共に前記第１のスリットと前記第２のスリットとの間を貫通する仮想的な平面には前記第１のスリット側から前記第１の配置領域と前記第２の配置領域が並んで位置し、
   前記仮想的な平面内でありかつ前記貫通孔の中心を通る対称軸に関して前記第１の配置領域の線対称の位置に第４の配置領域、前記第２の配置領域の線対称の位置に第３の配置領域が並んで位置し、
   前記第１の磁気センサ素子乃至前記第４の磁気センサ素子の配置位置が前記対称軸に沿って前記貫通孔の内方向に移動した場合、前記第１の配置領域の磁気ベクトルと前記第３の配置領域の磁気ベクトルと、が第１の方向に変化したような磁気ベクトルが存在し、前記第２の配置領域の磁気ベクトルと前記第４の配置領域の磁気ベクトルと、が前記第１の方向とは反対の第２の方向に変化したような磁気ベクトルが存在する磁場を生成する磁石と、
   を備えた磁気センサ。
2. 前記磁石は、前記第１の磁気センサ素子乃至前記第４の磁気センサ素子の配置位置が前記対称軸に沿って前記貫通孔の外方向に移動した場合、前記第１の配置領域の磁気ベクトルと前記第３の配置領域の磁気ベクトルと、が前記第２の方向に変化したような磁気ベクトルが存在し、前記第２の配置領域の磁気ベクトルと前記第４の配置領域の磁気ベクトルと、が前記第１の方向に変化したような磁気ベクトルが存在する前記磁場を生成する請求項１に記載の磁気センサ。
3. 前記第１の磁気センサ素子乃至前記第４の磁気センサ素子は、２つの磁気抵抗素子を直列に電気的に接続したハーフブリッジ回路であり、
   前記第１の磁気センサ素子と前記第４の磁気センサ素子、及び前記第２の磁気センサ素子と前記第３の磁気センサ素子、でフルブリッジ回路を構成する請求項１又は２に記載の磁気センサ。
4. 前記第１の基部、前記第２の基部、前記第１の延長部乃至前記第４の延長部により形成される前記貫通孔の輪郭は、前記第１のスリット及び前記第２のスリット方向が前記第１の基部及び前記第２の基部方向よりも長くなるような形状を有する請求項１乃至３のいずれか１項に記載の磁気センサ。
5. 前記第３の基部は、前記貫通孔が延びる方向と直交する方向に前記本体を切断した断面よりも小さい断面を有する、
   請求項４に記載の磁気センサ。

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