(57)【要約】  第１の固定磁性体１０の磁界発生体３０に対向する面を曲線部１１と２箇所の直線部１２，１３の組み合わせとし、第２の固定磁性体２０の磁界発生体３０に対向する面を直線部２１とすることで、製造組立時に、対向する直線部１２，２１および直線部１３，２１を利用して位置決めを正確かつ容易に行うことができる。また、磁界発生体３０を、第２の固定磁性体２０の直線部２１に沿わせて安定的に可動可能となる。
2013008277.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｎ極の極性面およびその裏側にＳ極の極性面を有し、往復運動する駆動軸に取り付けられて当該ＮＳ極が並ぶ磁極方向と直交する方向に移動する磁界発生体と、
前記磁界発生体の一方の極性面に対向して配置される第１の固定磁性体と、
前記磁界発生体のもう一方の極性面に対向して配置される第２の固定磁性体と、
前記第１の固定磁性体と前記第２の固定磁性体との対向面に挟まれた状態に設置され、通過する磁束を検知する磁気センサとを備え、
前記第１の固定磁性体は、前記一方の極性面に対向する面に曲線部および前記磁界発生体の移動方向に平行な２箇所の直線部を有し、
前記第２の固定磁性体は、前記もう一方の極性面に対向する面が前記移動方向に平行な直線部であり、
前記磁気センサは、前記駆動軸の往復運動に応じて前記磁界発生体と前記第１の固定磁性体との間の前記磁極方向の距離が変化することで、前記通過する磁束が変化することから前記磁界発生体の位置を検出することを特徴とする位置検出装置。
【請求項２】
第１の固定磁性体の２箇所の直線部は、磁界発生体の一方の極性面に対向する面の移動範囲の両端に形成され、曲線部は、当該２箇所の直線部間に形成されていることを特徴とする請求項１記載の位置検出装置。
【請求項３】
第１の固定磁性体の曲線部および２箇所の直線部は、磁界発生体の一方の極性面に対向する面の移動範囲内に形成されていることを特徴とする請求項２記載の位置検出装置。
【請求項４】
第１の固定磁性体および第２の固定磁性体の対向面は、磁界発生体の移動方向延長線上に延設され、磁気センサは当該延設部分の対向面に挟まれた状態に設置されたことを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項記載の位置検出装置。
【請求項５】
第１の固定磁性体および第２の固定磁性体の対向面は、磁界発生体の移動方向延長線上からずれた方向へ向けて延設され、磁気センサは当該延設部分の対向面に挟まれた状態に設置されたことを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項記載の位置検出装置。
【請求項６】
第１の固定磁性体および第２の固定磁性体の対向面は、磁界発生体の移動方向延長線上から垂直な方向へ向けて延設されたことを特徴とする請求項５記載の位置検出装置。
【請求項７】
第１の固定磁性体は、磁界発生体の一方の極性面に対向する面とは逆側の面に、当該磁界発生体の移動方向に対して傾いた傾斜部を有し、
第２の固定磁性体は、前記磁界発生体のもう一方の極性面に対向する面の端部から前記第１の固定磁性体側へ突出し、前記傾斜部へ折り曲がった形状の鉤状突出部を有し、
磁気センサは、前記傾斜部と前記鉤状突出部の対向面に挟まれた状態に設置されたことを特徴とする請求項５記載の位置検出装置。
【請求項８】
第１の固定磁性体および第２の固定磁性体の対向面は、互いに長さが異なることを特徴とする請求項１から請求項７のうちのいずれか１項記載の位置検出装置。
【請求項９】
第１の固定磁性体および第２の固定磁性体の対向面のいずれか一方、または両方から突出した形状であって磁気センサに当接する凸状設置面を備えることを特徴とする請求項１から請求項８のうちのいずれか１項記載の位置検出装置。
【請求項１０】
磁気センサは、電極端子の向きが磁界発生体の移動方向に対し垂直になるよう設置されたことを特徴とする請求項１から請求項９のうちのいずれか１項記載の位置検出装置。
【請求項１１】
磁界発生体の移動する平面上において当該磁界発生体の幅が第１の固定磁性体および第２の固定磁性体の幅より大きいことを特徴とする請求項１から請求項１０のうちのいずれか１項記載の位置検出装置。
【請求項１２】
第１の固定磁性体および第２の固定磁性体を一部連結して構成したことを特徴とする請求項１から請求項１１のうちのいずれか１項記載の位置検出装置。
【請求項１３】
第１の固定磁性体および第２の固定磁性体は、磁気センサが設置される対向面を部分的に連結して構成したことを特徴とする請求項１２記載の位置検出装置。
【請求項１４】
磁界発生体の移動範囲の両端または一端部分に設けられ、当該磁界発生体を当接させる当て止め部を備えることを特徴とする請求項１から請求項１３のうちのいずれか１項記載の位置検出装置。
【請求項１５】
駆動軸を駆動する駆動源に対し、磁気センサが遠い側に、磁界発生体が近い側に配置されたことを特徴とする請求項１から請求項１４のうちのいずれか１項記載の位置検出装置。
【請求項１６】
駆動軸を駆動する駆動源に対し、磁気センサが近い側に、磁界発生体が遠い側に配置されたことを特徴とする請求項１から請求項１４のうちのいずれか１項記載の位置検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、直線運動をする物体の移動位置を検出する位置検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の位置検出装置は、例えば特許文献１に開示されている。図２４は、従来の位置検出装置の構成を示す正面図である。位置検出装置は、第１の固定磁性体（磁束案内部材）９１、第２の固定磁性体（磁束案内部材）９２、磁界発生体（マグネット）９３、磁気センサ（磁気電気変換要素）９４で構成されている。磁界発生体９３は、第１の固定磁性体９１と第２の固定磁性体９２の対向面間を直線的に可動し（図２４に矢印Ｘで示す方向）、これら第１の固定磁性体９１および第２の固定磁性体９２の対向する内面側は曲線形状である。第１の固定磁性体９１と第２の固定磁性体９２の内面側を曲線形状とすることで、磁界発生体９３と第１および第２の固定磁性体９１，９２との距離（図２４に矢印Ｙで示す）が磁界発生体９３の可動位置に応じて変化するようにしている。この距離（位置関係）が変わることにより、磁界発生体９３の可動位置に応じて、磁気センサ９４を通過する磁束密度が変化する。その磁束密度の変化量を磁気センサ９４で検知し、電気信号に変換する。この電気信号が磁界発生体９３の位置に対して直線的な関係を有する信号であることから、磁気センサ９４の出力信号から磁界発生体９３の位置情報を検出できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２００５−５１５４５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような構成の位置検出装置では、磁界発生体９３と第１および第２の固定磁性体９１，９２との距離が、位置情報検出の精度上重要である。従って、各部品の位置関係が製造上重要となってくる。しかしながら、第１および第２の固定磁性体９１，９２の曲線面間に磁界発生体９３が挟まれて構成されることで、第１および第２の固定磁性体９１，９２の曲線面と磁界発生体９３との距離を正確に位置決めすることが困難であるという課題があった。【０００５】
また、磁界発生体９３と第１および第２の固定磁性体９１，９２との間で磁気吸引力が働く。磁界発生体９３が第１および第２の固定磁性体９１，９２の真ん中を可動すれば磁気吸引力は釣り合うが、磁界発生体９３が第１および第２の固定磁性体９１，９２のうちどちらかとの距離が近いと、近い側の固定磁性体に引きつけられる磁気吸引力が働き、磁界発生体９３が安定して可動できない。また、外部からの振動に対して磁界発生体９３と第１および第２の固定磁性体９１，９２との距離が変化しないように、耐振性を持たせる必要がある。
また、磁界発生体９３と第１および第２の固定磁性体９１，９２とが等距離を維持しながら磁界発生体９３を可動させるために、また外部からの振動に対しても磁界発生体９３を安定して可動させるために、第１および第２の固定磁性体９１，９２の外側にガイドを設ける必要がある。
このように、耐振機構およびガイド機構などを設けることによって、位置検出装置が大きくなるという課題があった。【０００６】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、組立性を容易にした位置検出装置を得ることを目的とする。さらに、磁界発生体の安定移動を確保して、小型化が可能な位置検出装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明の位置検出装置は、Ｎ極の極性面およびその裏側にＳ極の極性面を有し、往復運動する駆動軸に取り付けられて当該ＮＳ極が並ぶ磁極方向と直交する方向に移動する磁界発生体と、磁界発生体の一方の極性面に対向して配置される第１の固定磁性体と、磁界発生体のもう一方の極性面に対向して配置される第２の固定磁性体と、第１の固定磁性体と第２の固定磁性体との対向面に挟まれた状態に設置され、通過する磁束を検知する磁気センサとを備え、第１の固定磁性体は、一方の極性面に対向する面に曲線部および磁界発生体の移動方向に平行な２箇所の直線部を有し、第２の固定磁性体は、もう一方の極性面に対向する面が移動方向に平行な直線部であり、磁気センサは、駆動軸の往復運動に応じて磁界発生体と第１の固定磁性体との間の磁極方向の距離が変化することで、通過する磁束が変化することから磁界発生体の位置を検出するようにしたものである。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、第１の固定磁性体の磁界発生体対向面を曲線部と直線部の組み合わせとし、第２の固定磁性体の磁界発生体対向面を直線部とすることにより、製造組立時に第１および第２の固定磁性体の対向する直線部を利用して容易に位置決めできるようになる。これにより、各部品間の位置決め精度を向上させ、位置検出の出力線形性（直線性）の精度を向上させることができる。また、第２の固定磁性体の磁界発生体対向面を直線部とすることにより、この直線部を磁界発生体の可動ガイドまたは摺動面として利用できるので、磁界発生体を安定定に移動可能となり、外部にガイドを設ける必要がない。よって、位置検出装置を小型化できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】この発明の実施の形態１に係る位置検出装置の基本構成を示す正面図である。
【図２】実施の形態１に係る位置検出装置の位置決め方法を説明する正面図である。
【図３】実施の形態１に係る位置検出装置の別例を示す正面図である。
【図４】実施の形態１に係る位置検出装置と他の装置との組付例を示す外観斜視図である。
【図５】実施の形態１に係る位置検出装置と他の装置との組付の別例を示す外観斜視図である。
【図６】この発明の実施の形態２に係る位置検出装置の基本構成を示す正面図である。
【図７】実施の形態２に係る位置検出装置の変形例を示す正面図である。
【図８】実施の形態２に係る位置検出装置の別の変形例を示す正面図である。
【図９】実施の形態２に係る位置検出装置の別の変形例を示す正面図である。
【図１０】実施の形態２に係る位置検出装置の別の変形例を示す正面図である。
【図１１】この発明の実施の形態３に係る位置検出装置の基本構成を示す正面図である。
【図１２Ａ】磁界発生体の位置に応じた磁気センサへの入力信号の関係を表すグラフである。
【図１２Ｂ】図１２Ａに示すグラフを測定した位置検出装置を示し、図１２Ｂ（ａ）は段差を設けない場合、図１２Ｂ（ｂ），（ｃ）は段差を設けた場合である。
【図１３】実施の形態３に係る位置検出装置の変形例を示す正面図である。
【図１４】この発明の実施の形態４に係る位置検出装置の基本構成を示す外観斜視図である。
【図１５】この発明の実施の形態４に係る位置検出装置の基本構成を示し、図１５（ａ）は平面図、図１５（ｂ）は正面図である。
【図１６】この発明の実施の形態５に係る位置検出装置の基本構成を示す正面図である。
【図１７】実施の形態５に係る位置検出装置を構成する第１の固定磁性体と第２の固定磁性体を一体化した外観斜視図である。
【図１８】実施の形態５に係る位置検出装置を構成する連結部の別例を示し、図１８（ａ）は正面図、図１８（ｂ），（ｃ）は外観斜視図である。
【図１９】この発明の実施の形態７に係る位置検出装置の基本構成を示す平面図である。
【図２０】この発明の実施の形態８に係る位置検出装置を搭載したアクチュエータの縦断面図である。
【図２１】実施の形態８に係る位置検出装置を搭載したアクチュエータの別例を示す縦断面図である。
【図２２】実施の形態８に係る位置検出装置を、図２１のＡＡ線に沿って切断した断面図である。
【図２３】実施の形態８に係る位置検出装置を、図２１の矢印Ｂ方向から見た図である。
【図２４】従来の位置検出装置の基本構成を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための形態について、添付の図面に従って説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１における位置検出装置の基本構成図を示しており、ステータとなる第１の固定磁性体１０および第２の固定磁性体２０と、マグネットの磁界発生体３０と、磁気センサ４０とを備えている。
【００１１】
磁界発生体３０は、Ｎ極とＳ極の双方の極性を有する面を備えており、この磁界発生体３０はＮ極とＳ極が並ぶ方向（以下、磁極方向Ｙ）と直交する方向（以下、移動方向Ｘ）に移動する。磁界発生体３０の一方の極性面に対向して第１の固定磁性体１０が配置され、磁界発生体３０のもう一方の極性面に対向して、第２の固定磁性体２０が配置されている。
なお、図１では第１の固定磁性体１０をＮ極側に、第２の固定磁性体２０をＳ極側に配置した例を示したが、極性は逆であってもよい。また、図示は省略するが、この磁界発生体３０はアクチュエータのシャフト（駆動軸）などに取り付けられており、シャフトが移動方向Ｘに往復運動（直動）することにより、このシャフトと一体になった磁界発生体３０も移動方向Ｘへ移動する。
【００１２】
第１の固定磁性体１０の磁界発生体３０に対向する側の面は、曲線部１１と２箇所の直線部１２，１３とから構成されている。図１の例では、直線部１２，１３が磁界発生体３０の移動範囲の両側端部に形成され、直線部１２，１３の間に曲線部１１が形成されている。この曲線部１１は、滑らかな曲線形状でなくてもよく、多数の直線を含む多角形状であってもよい。直線部１２，１３は、磁界発生体３０の移動方向Ｘに平行な直線形状である。
他方、第２の固定磁性体２０の磁界発生体３０に対向する側の面（先述の第１の固定磁性体１０の対向面）は、磁界発生体３０の移動方向Ｘと平行な直線部２１で構成されている。従って、磁界発生体３０は、第１の固定磁性体１０と第２の固定磁性体２０の対向面で構成されるギャップ中を、第２の固定磁性体２０の直線部２１と一定の距離を保ちながら移動することになる。
【００１３】
なお、図１では磁界発生体３０と第１の固定磁性体１０の間、および磁界発生体３０と第２の固定磁性体２０の間を離間させた状態にして、磁界発生体３０が第１の固定磁性体１０および第２の固定磁性体２０に接触せず移動する構成にしたが、これに限定されるものではない。例えば、磁界発生体３０と第２の固定磁性体２０の直線部２１を接触させた状態にして、直線部２１上を磁界発生体３０が摺動する構成にしてもよい。また例えば、第２の固定磁性体２０の直線部２１上を樹脂で被覆して第２の固定磁性体２０と磁界発生体３０を離間させた状態にしつつ、この樹脂面上を磁界発生体３０が摺動する構成にしてもよい。反対に磁界発生体３０を樹脂で被覆して、第２の固定磁性体２０の直線部２１上を磁界発生体３０の樹脂面が摺動する構成にしてもよい。もちろん第２の固定磁性体２０の直線部２１と磁界発生体３０とを両方樹脂で被覆してもよい。また例えば、ギャップ部分の外側に移動方向Ｘへ伸びるガイドを設け、このガイドに磁界発生体３０を沿わせて移動させる構成にしてもよい。
【００１４】
また、第１の固定磁性体１０と第２の固定磁性体２０の間に磁気センサ４０が配置され、リードワイヤ（電極端子）４１が外部へ出されている。図１の例においては、磁気センサ４０が、第１の固定磁性体１０の直線部１２と第２の固定磁性体２０の直線部２１との間に挟まれた状態に設置されている。また、第１の固定磁性体１０と第２の固定磁性体２０の対向面で構成されるギャップにおいて、磁界発生体３０の移動方向Ｘ延長線上に磁気センサ４０が配置され、磁界発生体３０と磁気センサ４０が直線状に並ぶ構造である。
【００１５】
磁界発生体３０のＮ極から出る磁力線は、第１の固定磁性体１０を通って第２の固定磁性体２０へ抜け磁界発生体３０のＳ極へ戻り、磁気センサ４０が第１の固定磁性体１０と第２の固定磁性体２０の間を通過する磁束を検知する。そして、磁界発生体３０の移動方向Ｘへの移動に応じて、磁界発生体３０と第２の固定磁性体２０との間の磁極方向Ｙの距離が変化することで、磁気センサ４０を通過する磁束（密度）が変化することから、磁界発生体３０の位置、ひいてはシャフトなどの位置を検出することができる。位置検出装置の位置検出原理は、先行例と同じである。
【００１６】
この位置検出装置は、磁界発生体３０の移動に応じた磁束密度の特性が線形になるように、第１の固定磁性体１０の曲線部１１および直線部１２，１３の形状を決定している。図示例では磁界発生体３０が直線部１２側に移動すると磁束密度が高くなり、直線部１３側に移動すると磁束密度が低くなる。従って、位置検出精度を高める上で、磁界発生体３０を間に挟む第１の固定磁性体１０と第２の固定磁性体２０の位置決め精度を高めることが重要である。
そこで、本実施の形態１では、第１の固定磁性体１０と第２の固定磁性体２０の磁極対向面に直線部１２，１３，２１があり、この直線部１２，２１がお互いに対向し、また、直線部１３，２１もお互いに対向している。かつ、この直線部１２，２１、直線部１３，２１の対向部が磁界発生体３０の移動範囲の２箇所にあることから、第１の固定磁性体１０と第２の固定磁性体２０との間の位置決めが可能である。位置決め方法の一例を図２に示す。図２に示す冶具５０は幅が狭い部分と広い部分とが形成されており、幅の狭い部分で直線部１２，２１の位置決めを行い、幅の広い部分で直線部１３，２１の位置決めを行う。そして、第１の固定磁性体１０と第２の固定磁性体２０の位置関係を保持した状態で樹脂モールド等すればよい。これにより、第１の固定磁性体１０と第２の固定磁性体２０との間の位置決めを容易に行うことができる。また、直線部１２，１３が第１の固定磁性体１０の両端にあるので、第２の固定磁性体２０とのギャップの最大（即ち、直線部１３，２１間）と最小（即ち、直線部１２，２１間）で位置決めを行うことができる。よって、組立精度を向上させることができる。
【００１７】
また、第１の固定磁性体１０と第２の固定磁性体２０のギャップに、磁界発生体３０と磁気センサ４０とを直線状に配置することで、組立上、位置検出性能に影響を及ぼす各部品の位置関係として必要なギャップが１つになり管理する精度が１つになることで組立性が向上し、位置検出精度も向上する。
【００１８】
図３は、図１の別例を示す図である。直線部１２，１３とは別に調整用直線部１４を追加し、その位置を調整することで、磁気センサ４０の磁極方向Ｙの幅にあった第１の固定磁性体１０と第２の固定磁性体２０の隙間の調整が容易となる。
【００１９】
図４は、位置検出装置の組付後、他の装置との組付の例を示す図である。なお、図４では磁界発生体３０および磁気センサ４０は図示を省略している。例えば位置検出装置をアクチュエータに組付ける場合、そのアクチュエータの固定子６０には差し込み穴６１，６２を形成しておく。軸穴６３は、アクチュエータのシャフトを通す穴であり、軸穴６３を貫通したシャフトの一端部に磁界発生体３０が取り付けられる。
位置検出装置の組付後、第１の固定磁性体１０と第２の固定磁性体２０の一端部において対向面がお互い直線形状をした直線部１３，２１を、固定子６０の差し込み穴６１，６２に嵌合させる。これにより、製作性および組付位置精度を向上させることができる。
なお、図４の例では、対向する直線部１３，２１を固定子６０に組付ける例を説明したが、反対に、直線部１２，２１を固定子６０に組付ける構成にしてもよい。
【００２０】
図５は、位置検出装置の組付後、他の装置との組付の別例を示す図である。第１の固定磁性体１０の直線部１３ａは、磁界発生体３０の移動方向Ｘと磁極方向Ｙからなる面に対して垂直の方向に、幅を広げた形状である。このような形状にすることにより、位置決めの範囲を広く取ることができ、位置精度向上につながる。また、直線部１３ａの移動方向Ｘの長さを短くすることができ、位置検出装置の小型化につながる。
【００２１】
なお、図１に示すように、第１の固定磁性体１０の直線部１２，１３が磁界発生体３０の移動範囲と重複するように形成することで、第１の固定磁性体１０および第２の固定磁性体２０の移動方向Ｘの長さを小さくすることが可能となり、位置検出装置を小型化できる。
【００２２】
なお、磁界発生体３０は、永久磁石であり、例えば、サマリウム・コバルト系の方形磁石を使用する。
磁気センサ４０は、内部に温度検知素子が含まれ、温度補償機能をプログラムできるＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ；特定用途向け半導体）付きホール素子を使用する。そして、これらの機能を有するホールＩＣを磁気センサ４０に用い、ゼロ点および出力勾配を調整しておき、高温環境でも出力が変動しない構成にする。
【００２３】
以上より、実施の形態１によれば、位置検出装置は、Ｎ極の極性面およびその裏側にＳ極の極性面を有し、往復運動する駆動軸に取り付けられて当該ＮＳ極が並ぶ磁極方向Ｙと直交する移動方向Ｘに移動する磁界発生体３０と、磁界発生体３０の一方の極性面に対向して配置される第１の固定磁性体１０と、磁界発生体３０のもう一方の極性面に対向して配置される第２の固定磁性体２０と、第１の固定磁性体１０と第２の固定磁性体２０との対向面に挟まれた状態に設置され、通過する磁束を検知する磁気センサ４０とを備え、第１の固定磁性体１０は、一方の極性面に対向する面に曲線部１１および移動方向Ｘに平行な直線部１２，１３を有し、第２の固定磁性体２０は、もう一方の極性面に対向する面が移動方向Ｘに平行な直線部２１であり、磁気センサ４０は、駆動軸の往復運動に応じて磁界発生体３０と第１の固定磁性体１０との間の磁極方向Ｙの距離が変化することで、通過する磁束が変化することから磁界発生体３０の位置を検出するように構成した。このため、第１の固定磁性体１０と第２の固定磁性体２０の磁界発生体３０を挟む面の位置決めを直線部１２，２１および直線部１３，２１で行うことができるようになり、第１の固定磁性体１０と第２の固定磁性体２０の位置決めを正確かつ容易に行うことが可能である。また、第２の固定磁性体２０の直線部２１を磁界発生体３０の移動用のガイドに利用することができるようになり、磁界発生体３０を第１の固定磁性体１０と第２の固定磁性体２０の対向面に対して変動することなくスムーズに動かすことが可能となる。よって、ガイド機構および耐振機構などを別途設ける必要がなく、位置検出装置の小型化が可能となる。
【００２４】
また、実施の形態１によれば、第１の固定磁性体１０の直線部１２，１３は、磁界発生体３０の一方の極性面に対向する面の移動範囲の両端に形成され、曲線部１１は、この直線部１２，１３間に形成される構成にした。このため、互いに対向する直線部１３，２１（または直線部１２，２１）を、第１の固定磁性体１０と第２の固定磁性体２０の端部に設けて、位置検出したい可動部をもつ装置への組付けを容易に行うことができる。また、直線部１２，１３が移動範囲の両端にあることで、ギャップの最大位置および最小位置で第１の固定磁性体１０と第２の固定磁性体２０の位置決めを行うことができるので、組立精度を向上させることができる。
【００２５】
また、実施の形態１によれば、第１の固定磁性体１０の曲線部１１および直線部１２，１３は、磁界発生体３０の一方の極性面に対向する面の移動範囲内に形成される構成にした。このため、位置決めおよび他装置への組付けに利用する直線部１２，２１（または直線部１３，２１）を移動範囲外に形成する場合に比べ、第１の固定磁性体１０と第２の固定磁性体２０の移動方向Ｘの長さを短くすることが可能となり、位置検出装置を小型化できる。
【００２６】
また、実施の形態１によれば、第１の固定磁性体１０および第２の固定磁性体２０の対向面で構成されるギャップは、磁界発生体３０の移動方向Ｘ延長線上に延設され、磁気センサ４０は当該延設部分の対向面に挟まれた状態に設置される構成にした。このため、ギャップは一方向に延び、そのギャップ中に磁気センサ４０と磁界発生体３０とを直線上に配置できるので、第１の固定磁性体１０と第２の固定磁性体２０の位置管理を１箇所にすることができる。これにより、組立が容易となる。
【００２７】
実施の形態２．
図６は、この発明の実施の形態２に係る位置検出装置を示す図である。なお、図６において図１と同一または相当の部分については同一の符号を付し説明を省略する。
本実施の形態２に係る位置検出装置において、第２の固定磁性体２０は、磁界発生体３０の移動方向Ｘの一端を垂直に曲げたＬ形状であり、この垂直に曲げた突出部２２が第１の固定磁性体１０と対向する。これにより、第１の固定磁性体１０と第２の固定磁性体２０の対向面で構成されるギャップも、移動方向Ｘの延長線上から第１の固定磁性体１０側へ垂直に曲がった形状に延設される。そして、この突出部２２と第１の固定磁性体１０の対向面間に磁気センサ４０を配置することで、磁界発生体３０と磁気センサ４０を垂直に配置している。つまり、磁界発生体３０の磁極方向Ｙと磁気センサ４０の磁束検知方向とが垂直である。
この構成の場合、図１等で示した上記実施の形態１の構成と比べ、磁気センサ４０の設置部分の長さを短くすることができるので、位置検出装置の全長を小さくして小型化した構造となる。
ただし、ギャップが、移動方向Ｘに延びた部分と磁極方向Ｙに延びた部分の２箇所となるので、第１の固定磁性体１０と第２の固定磁性体２０の位置管理も２箇所になる。
【００２８】
なお、図６の例ではギャップを移動方向Ｘに対して垂直な方向に曲げたＬ形状にするために、第２の固定磁性体２０に突出部２２を形成したが、これに限定されるものではない。
図７は、位置検出装置の変形例である。この例では、第１の固定磁性体１０の移動方向Ｘの一端を、第２の固定磁性体２０側へ垂直に折り曲げたＬ形状にし、この垂直に曲げた突出部１５が第２の固定磁性体２０と対向する。これにより、第１の固定磁性体１０と第２の固定磁性体２０の対向面で構成されるギャップが、移動方向Ｘの延長線上から第２の固定磁性体２０側へ垂直に曲がった形状に延設される。そして、延設部分に磁気センサ４０を配置している。
この構成の場合にも、位置検出装置の移動方向Ｘの全長を小さくして小型化した構造となる。
【００２９】
図８は、位置検出装置の別の変形例である。この例では、第１の固定磁性体１０の一端、第２の固定磁性体２０の一端ともに、磁界発生体３０の移動方向Ｘに対して垂直な方向に曲げたＬ形状にし、これら突出部１５，２２同士が対向する。これにより、第１の固定磁性体１０と第２の固定磁性体２０の対向面で構成されるギャップが、移動方向Ｘの延長線上から第２の固定磁性体２０側へ垂直に曲がった形状に延設される。そして、延設部分に磁気センサ４０を配置している。
この構成の場合にも、位置検出装置の移動方向Ｘの全長を小さくして小型化した構造となる。
【００３０】
なお、図６〜図８の例では第１の固定磁性体１０と第２の固定磁性体２０の対向面で構成されるギャップを移動方向Ｘに対して垂直な方向へ延設して磁気センサ４０を配置したが、垂直方向への延設に限定されるものではなく、移動方向Ｘに対して任意の角度で磁気センサ４０を配置してもよい。
図９は、位置検出装置の変形例である。この例では、突出部１５，２２を、移動方向Ｘに対して斜め方向に突出させた形状にしている。これにより、第１の固定磁性体１０と第２の固定磁性体２０の対向面で構成されるギャップが、移動方向Ｘの延長線上から斜め下方向に曲げた形状に延設される。そして、延設部分に磁気センサ４０を配置している。
この構成の場合にも、位置検出装置の移動方向Ｘの全長を小さくして小型化した構造となる。
【００３１】
図１０は、位置検出装置の別の変形例である。この例では、第２の固定磁性体２０の一端を第１の固定磁性体１０側へ垂直に折り曲げ、さらにその先端を第１の固定磁性体１０側へ折り曲げて鉤型形状の鉤状突出部２３にする。一方の第１の固定磁性体１０は、流れる磁束が飽和しない範囲で、鉤状突出部２３に対向する上端部分をカットし、傾斜部１６にする。これにより、第１の固定磁性体１０と第２の固定磁性体２０の対向面で構成されるギャップが、移動方向Ｘの延長線上から折り返して斜め方向へ延設される。そして、移動方向Ｘに対して斜めに延びた延設部分に磁気センサ４０を配置している。
この構成の場合には、磁気センサ４０を設置するための移動方向Ｘの長さおよび磁極方向Ｙの長さを短くすることができるので、位置検出装置をさらに小型化できる。
【００３２】
以上より、実施の形態２によれば、位置検出装置の第１の固定磁性体１０および第２の固定磁性体２０の対向面で構成されるギャップは、磁界発生体３０の移動方向Ｘ延長線上からずれた方向へ向けて延設され、磁気センサ４０は当該延設部分の対向面に挟まれた状態に設置される構成とした。このため、磁界発生体３０の移動方向Ｘに対して位置検出装置を短縮（小型化）することができる。
特にギャップを磁界発生体３０の移動方向Ｘ延長線上から垂直な方向へ向けて延設した場合、位置検出装置の移動方向Ｘに対する小型化の効果が大きい。
【００３３】
また、実施の形態２によれば、第１の固定磁性体１０は、磁界発生体３０の一方の極性面に対向する面とは逆側の面に、当該磁界発生体３０の移動方向Ｘに対して傾いた傾斜部１６を有し、第２の固定磁性体２０は、磁界発生体３０のもう一方の極性面に対向する面の端部から第１の固定磁性体１０側へ突出し、傾斜部１６へ折り曲がった形状の鉤状突出部２３を有し、ギャップは、第１の固定磁性体１０と鉤状突出部２３の対向面に沿って延設され、磁気センサ４０は当該延設部分を構成する傾斜部１６と鉤状突出部２３の対向面に挟まれた状態に設置される構成とした。このため、第１の固定磁性体１０に傾斜部１６を形成するためにカットしたスペースに磁気センサ４０を設置することができるので、位置検出装置をさらに小型化できる。
【００３４】
実施の形態３．
図１１は、この発明の実施の形態３に係る位置検出装置を示す図である。なお、図１１において図６と同一または相当の部分については同一の符号を付し説明を省略する。
本実施の形態３は上記実施の形態２の変形例であり、磁界発生体３０の移動方向Ｘに垂直な方向に突出させた突出部２２の長さを、第１の固定磁性体１０の垂直方向の長さより短くし、段差Δｈを設ける。段差Δｈを設けることで、磁気センサ４０の検出磁束の分解能を上げることができる。
【００３５】
図１２Ａは、磁界発生体３０の位置に応じた磁気センサ４０への入力信号（磁束密度）の関係を示すグラフであり、横軸は磁界発生体３０の位置、縦軸は磁気センサ４０の入力信号である。ただし、磁気センサ４０が、入力信号（磁束密度）に対して出力信号を線形で出力する特性（直線性）をもつ場合は、グラフの縦軸を出力信号にしても同じ結果になる。以下、入力信号と出力信号を区別せず、単に検知信号と呼ぶ。
図１２Ｂ（ａ）は段差Δｈを設けない場合、図１２Ｂ（ｂ）は突出部２２の長さを第１の固定磁性体１０の長さより短くした段差Δｈを設けた場合（図１１と同じ）、図１２Ｂ（ｃ）は突出部２２の長さを第１の固定磁性体１０の長さより長くした段差Δｈを設けた場合である。また、図１２Ｂに示す磁界発生体３０の位置Ａ，Ｂにおける検知信号が、図１２Ａのグラフ中のＡ，Ｂに相当する。
【００３６】
図１２Ｂ（ｂ），（ｃ）のように、段差Δｈを設けることにより、磁界発生体３０を挟んでいる第１の固定磁性体１０と第２の固定磁性体２０の磁束密度を高くする、即ち、磁気センサ４０での検知磁束を上げることが可能となる。そのため、段差Δｈのない図１２Ｂ（ａ）の構成では、図１２Ａのグラフにおいて磁気センサ４０の検知信号幅Ｉであったのが、段差Δｈを設けた図１２Ｂ（ｂ）の構成では検知信号幅ＩＩとなり、信号幅が大きくなる。磁界発生体３０の位置に対して検知信号の信号幅が大きくなることで、磁界発生体３０の位置の分解能を上げることができる。図１２Ｂ（ｂ）では、突出部２２の長さを第１の固定磁性体１０の長さより短くしているが、図１２Ｂ（ｃ）のように第１の固定磁性体１０の長さを突出部２２の長さより短くしても同じである。
また、図１２Ｂ（ｂ）では段差Δｈを設けた分だけ突出部２２の上端部にスペースができるので、また、図１２Ｂ（ｃ）では段差Δｈを設けた分だけ第１の固定磁性体１０の上辺部分にスペースができるので、このスペースに配線を引き回したり電子基板を設置したりすることが可能となり、位置検出装置の小型化を図ることができる。
【００３７】
なお、磁気センサ４０を通過する磁束密度を高めるために、例えば図１３に示す構成にしてもよい。図１３は、実施の形態３に係る位置検出装置の変形例であり、突出部２２と第１の固定磁性体１０の対向面それぞれの、磁気センサ４０が当接する部分を突出させて、凸状設置面１７，２４を形成している。凸状設置面１７，２４において断面積を小さくして磁気抵抗を高めるようにし、さらに突出部２２と第１の固定磁性体１０の間の距離より凸状設置面１７，２４間の距離を短くしたので、磁気センサ４０に流れる磁束を集めることができる。それにより、磁気センサ４０での検知範囲を大きくすることができ、磁気センサ４０の分解能を上げることができる。また、それにより、磁界発生体３０の形状を小さくすることも可能となる。
なお、図１３の例では第１の固定磁性体１０と第２の固定磁性体２０の両方に凸状設置面１７，２４を形成したが、いずれか一方のみ形成しても同じ効果が得られる。例えば、先立って説明した図３に示す調整用直線部１４は凸状設置面と同じ効果がある。
【００３８】
以上より、実施の形態３によれば、第１の固定磁性体１０および第２の固定磁性体２０のギャップを構成する対向面は、互いに長さが異なる構成とした。このため、長さを変えることで、第１の固定磁性体１０および第２の固定磁性体２０のいずれか一方、または両方の大きさを小さくして、位置検出装置を小型化することが可能となる。また、磁気センサ４０の検知範囲を大きくすることができるので、分解能を上げることができる。
【００３９】
また、実施の形態３によれば、位置検出装置が、第１の固定磁性体１０および第２の固定磁性体２０の対向面それぞれから突出した形状であって磁気センサ４０に当接する凸状設置面１７，２４を備えるように構成した。このため、磁気センサ４０を通過する磁束を集中させることができ、磁気センサ４０の検知範囲を大きくして分解能を上げることができる。
【００４０】
なお、上記説明では、実施の形態３の構成を上記実施の形態２に適用した場合を示したが、これに限定されるものではなく、上記実施の形態１に適用することも可能である。
【００４１】
実施の形態４．
図１４は、この発明の実施の形態４に係る位置検出装置を示す図である。なお、図１４において図１１と同一または相当の部分については同一の符号を付し説明を省略する。
本実施の形態４は上記実施の形態３の変形例であり、第１の固定磁性体１０と第２の固定磁性体２０の間に設置された磁気センサ４０のリードワイヤ４１の向きを、磁界発生体３０の移動方向Ｘに対し垂直な方向に配置する。より具体的には、移動方向Ｘと磁極方向Ｙからなる面に対して垂直な方向（即ち、紙面垂直方向）にリードワイヤ４１を出す。この構成により、第１の固定磁性体１０と第２の固定磁性体２０の側面でリードワイヤ４１を外部端子または電子基板（不図示）と接続可能となり、位置検出装置の移動方向Ｘの全長を縮小でき、小型化できる構成としている。
【００４２】
あるいは、上記実施の形態２の図６に示したように、リードワイヤ４１の向きを移動方向Ｘに対し垂直な方向（即ち、紙面上方向）に配置してもよい。この構成の場合にも、移動検出装置の移動方向Ｘの全長を縮小でき、小型化できる。
【００４３】
以上より、実施の形態４によれば、磁気センサ４０は、リードワイヤ４１の向きが磁界発生体３０の移動方向Ｘに対し垂直になるよう設置される構成とした。このため、磁気センサ４０と接続する電子基板の配置場所を変更することができ、位置検出装置の小型化を図ることが可能となる。
【００４４】
なお、上記説明では、実施の形態４の構成を上記実施の形態３に適用した場合を示したが、これに限定されるものではなく、上記実施の形態１，２に適用することも可能である。
【００４５】
実施の形態５．
図１５は、この発明の実施の形態５に係る位置検出装置を示す図であり、図１５（ａ）は平面図、図１５（ｂ）は正面図である。なお、図１５において図１１と同一または相当の部分については同一の符号を付し説明を省略する。
本実施の形態５は上記実施の形態３の変形例であり、図１５（ａ）に示すように磁極方向Ｙから見て、磁界発生体３０の移動方向Ｘに直交する方向の幅ｗ１を、第１の固定磁性体１０および第２の固定磁性体２０の当該直交する方向の幅ｗ２より大きい構成にしている。幅ｗ１が幅ｗ２と同じかそれ以下に構成した場合、磁界発生体３０の移動時に移動方向Ｘに直交する方向に横ずれが生じると、磁界発生体３０が第１の固定磁性体１０および第２の固定磁性体２０と重なる面積に変化が生じるので、センサ精度（直線性）に影響を及ぼす。これに対し、本実施の形態５では幅ｗ１を幅ｗ２より大きく構成したので、移動横ずれが生じても磁気センサ４０を通過する磁束密度に変化はなく、センサ精度に影響を及ぼさない。
また、この構成では磁界発生体３０の表面積が大きくなり冷却面が増えるので、磁界発生体３０の磁石冷却の効果も持つ。よって、この位置検出装置を高温雰囲気で使用することができる。
【００４６】
以上より、実施の形態５によれば、磁界発生体３０の移動する平面上においてこの磁界発生体３０の幅ｗ１が第１の固定磁性体１０および第２の固定磁性体２０の幅ｗ２より大きくなるよう構成した。このため、磁界発生体３０に移動横ずれが生じても、第１の固定磁性体１０および第２の固定磁性体２０を通過する磁束量が変化せず、磁気センサ４０の検知精度に影響を及ぼさないようにできる。また、磁界発生体３０の表面積が大きくなるので、冷却面が増え、磁石の冷却にも効果がある。
【００４７】
なお、上記説明では、実施の形態５の構成を上記実施の形態３に適用した場合を示したが、これに限定されるものではなく、上記実施の形態１，２，４に適用することも可能である。
【００４８】
実施の形態６．
図１６は、この発明の実施の形態６に係る位置検出装置を示す図であり、図１７に第１の固定磁性体１０と第２の固定磁性体２０を一体化した外観斜視図を示す。なお、図１６および図１７において、図６と同一または相当の部分については同一の符号を付し説明を省略する。
本実施の形態６は、上記実施の形態２の変形例である。第１の固定磁性体１０と第２の固定磁性体２０の位置関係精度がセンサ精度（直線性）において重要な要素であることは上述の通りであるが、さらにその精度を向上させる構成として、図１６および図１７に示す通り、第１の固定磁性体１０と第２の固定磁性体２０の一部を連結部２５にて一体化することで位置関係精度を向上させることができる構成としている。そうすることで各部品の位置精度を向上させ、センサ精度向上につなげている。
【００４９】
なお、連結部２５の磁極方向Ｙの幅を、磁界発生体３０の磁束に対して磁気飽和する幅となるように細くしておけば、磁気センサ４０の検出磁束に影響を及ぼさないので、センサ精度を維持できる。
また、この構成は、第１の固定磁性体１０と第２の固定磁性体２０が一部品になるので、組立性向上にもつながり安価なコストで製作可能としている。また、第１の固定磁性体１０、第２の固定磁性体２０および連結部２５を一体的に成形して、図１７に示す状態の一部品にした後で（さらに、第１の固定磁性体１０と第２の固定磁性体２０が位置ずれしないよう固定した後で）、連結部２５を切断して第１の固定磁性体１０と第２の固定磁性体２０を別部品にしてもよい。そうすることで、上記実施の形態２で述べた構成と同じレベルで、磁気センサ４０を通過する磁束密度を安定させることができる。
【００５０】
なお、図１６および図１７では、磁気センサ４０を設置するために形成した突出部２２と第１の固定磁性体１０との対向面間を部分的に連結させるように連結部２５を設けたが、連結部２５を設ける位置はこれに限定されるものではない。
図１８は、連結部２５の別例である。この例では、図１８（ａ）に示すように、磁気センサ４０が設置される突出部２２と第１の固定磁性体１０の対向面に２箇所の連結部２５ａ，２５ｂを設けることで、第１の固定磁性体１０と第２の固定磁性体２０から成る固定磁性体に、磁気センサ４０が入る穴を構成できる。そうすることで、図１８（ｂ）に示すように、磁気センサ４０を紙面垂直方向から入れることができ、また磁気センサ４０を固定するための位置決め精度も向上する。
なお、図示例以外の場所に連結部２５を設けて、第１の固定磁性体１０と第２の固定磁性体２０を連結してもよい。
【００５１】
図１８（ｃ）は、第１の固定磁性体１０と第２の固定磁性体２０を積層鋼板で構成した例である。第１の固定磁性体１０と第２の固定磁性体２０は磁性体であればよいが、積層鋼板で構成されている方がより好ましい。積層鋼板を使用することにより、第１の固定磁性体１０および第２の固定磁性体２０に発生する渦電流が抑制され、磁界発生体３０での磁束を磁気センサ４０で検出されやすくなるためである。
また、圧粉鉄芯で形成されていてもよい。積層鋼板同様に、渦電流を抑制できる。
【００５２】
以上より、実施の形態６によれば、第１の固定磁性体１０および第２の固定磁性体２０を一部連結して構成するようにした。このため、第１の固定磁性体１０と第２の固定磁性体２０を連結部２５で連結した状態に成形することにより、位置決め精度を成形時に確保することができる。そして、位置決め精度が確保されることで、磁気センサ４０の出力線形性（直線性）を向上させることが可能となる。また、第１の固定磁性体１０と第２の固定磁性体２０を一回で成形することができ、かつ、部品点数を削減することができるので、生産性を向上できる。
特に、第１の固定磁性体１０および第２の固定磁性体２０の、磁気センサ４０が設置される対向面を部分的に連結して構成することにより、磁気センサ４０の検出磁束に影響を及ぼさず、センサ精度を維持できる。
【００５３】
なお、上記説明では、実施の形態６の構成を上記実施の形態２に適用した場合を示したが、これに限定されるものではなく、上記実施の形態１，３〜５に適用することも可能である。
【００５４】
実施の形態７．
図１９は、この発明の実施の形態７に係る位置検出装置を示す平面図である。なお、図１９において図６と同一または相当の部分については同一の符号を付し説明を省略する。
本実施の形態７は上記実施の形態２の変形例であり、磁界発生体３０の移動方向Ｘにおける可動範囲を規制する位置決め機構を設ける。図１９の例では、磁界発生体３０に磁界発生体保持部７０を構成し、その磁界発生体保持部７０には外方へ突出した形状の移動側当て止め部７１が設けられている。そして、第１の固定磁性体１０と第２の固定磁性体２０の外面側を保持するハウジング７２があり、そのハウジング７２にも固定側当て止め部７３ａ，７３ｂが構成されている。磁界発生体３０が移動方向Ｘに移動する際、移動側当て止め部７１と固定側当て止め部７３ａが当接することにより、磁界発生体３０の移動が規制される。この位置では、磁気センサ４０の検知信号が最大となる。一方、移動側当て止め部７１と固定側当て止め部７３ｂが当接する位置では、磁気センサ４０の検知信号が最小となる。よって、磁界発生体３０の可動範囲における磁気センサ４０の検知信号範囲を容易に確認できる。
【００５５】
これにより、例えば固定側当て止め部７３ａに磁界発生体３０が当接した状態のときの最大の磁束密度に対応したホールＩＣを磁気センサ４０として用意したり、ＩＣ用プログラムに検知信号範囲の情報を書き込んでおいたりすることが可能となる。従って、位置検出装置を検出対象となるアクチュエータなどに組み付けて検知信号範囲を実測することなく、単独で検知信号範囲を決定できる。
【００５６】
なお、図１９の例では固定側当て止め部７３ａ，７３ｂを設けて、磁界発生体３０の移動方向Ｘ両側への移動を規制する構成としたが、固定側当て止め部７３ａまたは固定側当て止め部７３ｂのいずれか一方だけを設けて移動方向Ｘのいずれか一方側への移動を規制する構成としてもよい。
また、磁界発生体３０を保持する磁界発生体保持部７０に当て止めを形成する代わりに、磁界発生体３０を直接、固定側当て止め部７３ａ，７３ｂに当接させる構成としてもよい。
【００５７】
以上より、実施の形態７によれば、位置検出装置は、磁界発生体３０の移動範囲の両端に設けられて当該磁界発生体３０を当接させる固定側当て止め部７３ａ，７３ｂを備える構成としたので、磁界発生体３０の可動範囲を規制できる。
【００５８】
なお、上記説明では、実施の形態７の構成を上記実施の形態２に適用した場合を示したが、これに限定されるものではなく、上記実施の形態１，３〜６に適用することも可能である。
【００５９】
実施の形態８．
図２０は、この発明の実施の形態８に係る位置検出装置を搭載したアクチュエータ（駆動源）の縦断面である。そのアクチュエータとして、本実施の形態８においてモータを使用して説明する。なお、直動駆動するアクチュエータであれば本発明の位置検出装置が使用可能である。また、図２０において図１１と同一または相当する部分については同一の符号を付し説明を省略する。
【００６０】
図２０において、アクチュエータ１００に備えられた外部入出力コネクタ１０１にあるターミナル１０２に電圧が印加されることで、固定子（ヨーク）１０３に巻かれたコイル１０４に電流が流れ、複数の極に分極された固定子１０３が電流の向きに応じてＮＳ磁化する。それにより、ＮＳ着磁されたマグネット１０５を備えた回転子１０６が回転する。回転子１０６はベアリング（軸受）１０７にて保持している。
回転子１０６の内部には回転を直動に変換する為の雌ネジ側のネジ機構１０８が構成されており、シャフト（出力軸）１０９の外周面に構成された雄ネジ側のネジ機構１１０と噛合い、回転子１０６が回転することでシャフト１０９に力が伝達される。シャフト１０９を挿通したボス１１１の摺動部に回り止め機構を設けることで、シャフト１０９が直動運動する。
【００６１】
それに対し、位置検出装置側は、図２０のように第１の固定磁性体１０、第２の固定磁性体２０、磁気センサ４０が配置されており、磁界発生体３０は非磁性の材質であるセンサシャフト（駆動軸）１１２と連結されている。例えば、センサシャフト１１２は樹脂モールドで磁界発生体３０をインサート成形している。そのセンサシャフト１１２とアクチュエータ１００のシャフト１０９とが端面で連結されており、シャフト１０９の直動移動に対して、センサシャフト１１２および磁界発生体３０が連動して移動し、磁気センサ４０にて位置検出する構造になっている。磁気センサ４０のリードワイヤ４１は電子基板１１３側へ引き回され、ターミナル１０２に電気的接続されている。
なお、シャフト１０９とセンサシャフト１１２は連結して一体になっていなくともよく、例えばセンサシャフト１１２がシャフト１０９端面に当接した状態で、位置検出装置側からシャフト１０９の方向へバネ等によって付勢された構成にしてもよい。
【００６２】
そのようなアクチュエータ１００において、固定子１０３および回転子１０６などから構成されるモータから発するノイズの影響を受け、磁気センサ４０が誤動作する可能性がある。そこで、磁気センサ４０をモータ本体と遠い側（反対側）に配置することで、そのノイズによる影響を小さくし、耐ノイズ性能を向上させた構造としている。
【００６３】
反対に、磁気センサ４０をモータ本体に近い側に配置してもよい。
図２１は、アクチュエータの別例を示す縦断面図であり、磁気センサ４０がアクチュエータ１００のモータに近い側に搭載されている構成図を示している。その構造とすることで、磁気センサ４０のリードワイヤ４１とターミナル１０２の電気的接続を容易にし、生産性を向上させることが可能となる。また、リードワイヤ４１とターミナル１０２を接続する配線を引き回すスペースを低減できるので、アクチュエータ１００の小型化にもつながる。また、磁気センサ４０がアクチュエータ１００の内部側に配置されるので、外部ノイズ、静電気などの影響を小さくできる。
【００６４】
なお、図２１の場合にはセンサシャフト１１２が第２の固定磁性体２０を通り抜けるように構成する必要がある。その一例として、図２２に、第２の固定磁性体２０を図２１のＡＡ線に沿って切断した断面図を示す。第２の固定磁性体２０にはセンサシャフト１１２を貫通させる穴２６を形成すると共に、この穴２６の開口面積分、断面積を広げた拡径部２７を形成して、磁束の通過面積を確保している。
また別例として、図２３に、第２の固定磁性体２０とセンサシャフト１１２を図２１の矢印Ｂ方向から見た図を示す。この例では、センサシャフト１１２を途中で二股に分岐させて、突出部２２を迂回させるように構成している。
【００６５】
なお、リードワイヤ４１の向きは、アクチュエータ１００の構造に合わせて決定すればよく、図２０および図２１に示す向き以外の方向に配置してもよいことは言うまでもない。
【００６６】
以上より、実施の形態８によれば、位置検出装置は、センサシャフト１１２を駆動するアクチュエータ１００に対し、磁気センサ４０を近い側に、磁界発生体３０を遠い側に配置する構成にした。このため、磁気センサ４０が、モータおよびアクチュエータ１００からのノイズ、漏れ磁場の影響を受けにくくなり、位置検出装置の位置検出誤差を低減できる。
【００６７】
また、実施の形態８によれば、上記構成とは逆に、センサシャフト１１２を駆動するアクチュエータ１００に対し、磁気センサ４０を遠い側に、磁界発生体３０を近い側に配置する構成にしてもよい。この場合には、磁気センサ４０のリードワイヤ４１をモータおよびアクチュエータ１００側へ容易に電気的接続できるようになり、生産性を向上させることが可能となる。また、磁気センサ４０がモータおよびアクチュエータ１００側に近づくので、配線等に要するスペースを小さくでき、アクチュエータ１００全体の小型化を図ることができる。
【００６８】
なお、上記説明では、アクチュエータ１００に上記実施の形態３の位置検出装置を搭載した場合を示したが、これに限定されるものではなく、上記実施の形態１，２，４〜７の位置検出装置を搭載することも可能である。
【００６９】
また、上記実施の形態６でも述べた通り、上記実施の形態１〜８の第１の固定磁性体１０および第２の固定磁性体２０は磁性体であればよいが、積層鋼板で構成されている方がより好ましい。また、圧粉鉄芯で形成されていてもよい。
【００７０】
また、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
以上のように、この発明に係る位置検出装置は、小型化を図りつつ耐振性を持たせたので、車両に搭載されるスロットルバルブ、ＥＧＲ（Ｅｘｈａｕｓｔ  Ｇａｓ  Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）バルブ、ＷＧ（Ｗａｓｔｅ  Ｇａｔｅ）バルブ、ＶＧ（Ｖａｒｉａｂｅ  Ｇｅｏｍｅｔｒｉｃ）ターボシステムの可動ベーンなどを駆動するアクチュエータのシャフト位置を検出する位置検出装置などに用いるのに適している。
【符号の説明】
【００７２】
１０  第１の固定磁性体、１１  曲線部、１２，１３，１３ａ  直線部、１４  調整用直線部、１５  突出部、１６  傾斜部、１７  凸状設置面、２０  第２の固定磁性体、２１  直線部、２２  突出部、２３  鉤状突出部、２４  凸状設置面、２５，２５ａ，２５ｂ  連結部、２６  穴、２７  拡径部、３０  磁界発生体、４０  磁気センサ、４１  リードワイヤ（電極端子）、５０  冶具、６０  固定子、６１，６２  差し込み穴、６３  軸穴、７０  磁界発生体保持部、７１  移動側当て止め部、７２  ハウジング。７３ａ，７３ｂ  固定側当て止め部、９１  第１の固定磁性体、９２  第２の固定磁性体、９３  磁界発生体、９４  磁気センサ、１００  アクチュエータ、１０１  外部入出力コネクタ、１０２  ターミナル、１０３  固定子、１０４  コイル、１０５  マグネット、１０６  回転子、１０７  ベアリング、１０８，１１０  ネジ機構、１０９  シャフト、１１１  ボス、１１２  センサシャフト（駆動軸）、１１３  電子基板。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【手続補正書】
【提出日】平成26年6月20日(2014.6.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
この発明の位置検出装置は、Ｎ極の極性面およびその裏側にＳ極の極性面を有し、往復運動する駆動軸に取り付けられて当該ＮＳ極が並ぶ磁極方向と直交する方向に移動する磁界発生体と、磁界発生体の一方の極性面に対向して配置される第１の固定磁性体と、磁界発生体のもう一方の極性面に対向して配置される第２の固定磁性体と、第１の固定磁性体と第２の固定磁性体との対向面に挟まれた状態に設置され、通過する磁束を検知する磁気センサとを備え、第１の固定磁性体は、一方の極性面に対向する面を磁界発生体の移動方向の側方から見たときに、当該対向する面のうちの磁界発生体の移動範囲内の面が曲線形状および移動方向に平行な２箇所の直線形状から成り、２箇所の直線形状は移動範囲の両端に形成され、曲線形状は２箇所の直線形状の間に形成されており、第２の固定磁性体は、もう一方の極性面に対向する面を移動方向の側方から見たときに、当該対向する面のうちの移動範囲内の面が移動方向に平行な直線形状から成ると共に移動方向に沿って配置されており、磁気センサは、駆動軸の往復運動に応じて磁界発生体と第１の固定磁性体との間の磁極方向の距離が変化することで、通過する磁束が変化することから磁界発生体の位置を検出するようにしたものである。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
この発明によれば、第１の固定磁性体の磁界発生体対向面を曲線形状と直線形状の組み合わせとし、第２の固定磁性体の磁界発生体対向面を直線形状とすることにより、製造組立時に第１および第２の固定磁性体の対向する直線形状を利用して容易に位置決めできるようになる。これにより、各部品間の位置決め精度を向上させ、位置検出の出力線形性（直線性）の精度を向上させることができる。また、第２の固定磁性体の磁界発生体対向面を直線形状とすることにより、この直線形状を磁界発生体の可動ガイドまたは摺動面として利用できるので、磁界発生体を安定定に移動可能となり、外部にガイドを設ける必要がない。よって、位置検出装置を小型化できる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｎ極の極性面およびその裏側にＳ極の極性面を有し、往復運動する駆動軸に取り付けられて当該ＮＳ極が並ぶ磁極方向と直交する方向に移動する磁界発生体と、
前記磁界発生体の一方の極性面に対向して配置される第１の固定磁性体と、
前記磁界発生体のもう一方の極性面に対向して配置される第２の固定磁性体と、
前記第１の固定磁性体と前記第２の固定磁性体との対向面に挟まれた状態に設置され、通過する磁束を検知する磁気センサとを備え、
前記第１の固定磁性体は、前記一方の極性面に対向する面を前記磁界発生体の移動方向の側方から見たときに、当該対向する面のうちの前記磁界発生体の移動範囲内の面が曲線形状および前記移動方向に平行な２箇所の直線形状から成り、前記２箇所の直線形状は前記移動範囲の両端に形成され、前記曲線形状は前記２箇所の直線形状の間に形成されており、
前記第２の固定磁性体は、前記もう一方の極性面に対向する面を前記移動方向の側方から見たときに、当該対向する面のうちの前記移動範囲内の面が前記移動方向に平行な直線形状から成ると共に前記移動方向に沿って配置されており、
前記磁気センサは、前記駆動軸の往復運動に応じて前記磁界発生体と前記第１の固定磁性体との間の前記磁極方向の距離が変化することで、前記通過する磁束が変化することから前記磁界発生体の位置を検出することを特徴とする位置検出装置。
【請求項２】
前記第１の固定磁性体および前記第２の固定磁性体の対向面は、前記磁界発生体の移動方向延長線上に延設され、前記磁気センサは当該延設部分の対向面に挟まれた状態に設置されたことを特徴とする請求項１記載の位置検出装置。
【請求項３】
前記第１の固定磁性体および前記第２の固定磁性体の対向面は、前記磁界発生体の移動方向延長線上からずれた方向へ向けて延設され、前記磁気センサは当該延設部分の対向面に挟まれた状態に設置されたことを特徴とする請求項１記載の位置検出装置。
【請求項４】
前記第１の固定磁性体および前記第２の固定磁性体の対向面は、前記磁界発生体の移動方向延長線上から垂直な方向へ向けて延設されたことを特徴とする請求項３記載の位置検出装置。
【請求項５】
前記第１の固定磁性体は、前記磁界発生体の一方の極性面に対向する面とは逆側の面に、前記磁界発生体の移動方向に対して傾いた傾斜部を有し、
前記第２の固定磁性体は、前記磁界発生体のもう一方の極性面に対向する面の端部から前記第１の固定磁性体側へ突出し、前記傾斜部へ折り曲がった形状の鉤状突出部を有し、
前記磁気センサは、前記傾斜部と前記鉤状突出部の対向面に挟まれた状態に設置されたことを特徴とする請求項３記載の位置検出装置。
【請求項６】
前記第１の固定磁性体および前記第２の固定磁性体の対向面は、互いに長さが異なることを特徴とする請求項１から請求項５のうちのいずれか１項記載の位置検出装置。
【請求項７】
前記第１の固定磁性体および前記第２の固定磁性体の対向面のいずれか一方、または両方から突出した形状であって前記磁気センサに当接する凸状設置面を備えることを特徴とする請求項１から請求項６のうちのいずれか１項記載の位置検出装置。
【請求項８】
前記磁気センサは、電極端子の向きが前記磁界発生体の移動方向に対し垂直になるよう設置されたことを特徴とする請求項１から請求項７のうちのいずれか１項記載の位置検出装置。
【請求項９】
前記磁界発生体の移動する平面上において前記磁界発生体の幅が前記第１の固定磁性体および前記第２の固定磁性体の幅より大きいことを特徴とする請求項１から請求項８のうちのいずれか１項記載の位置検出装置。
【請求項１０】
前記第１の固定磁性体および前記第２の固定磁性体を一部連結して構成したことを特徴とする請求項１から請求項９のうちのいずれか１項記載の位置検出装置。
【請求項１１】
前記第１の固定磁性体および前記第２の固定磁性体は、前記磁気センサが設置される対向面を部分的に連結して構成したことを特徴とする請求項１０記載の位置検出装置。
【請求項１２】
前記磁界発生体の移動範囲の両端または一端部分に設けられ、前記磁界発生体を当接させる当て止め部を備えることを特徴とする請求項１から請求項１１のうちのいずれか１項記載の位置検出装置。
【請求項１３】
前記駆動軸を駆動する駆動源に対し、前記磁気センサが遠い側に、前記磁界発生体が近い側に配置されたことを特徴とする請求項１から請求項１２のうちのいずれか１項記載の位置検出装置。
【請求項１４】
前記駆動軸を駆動する駆動源に対し、前記磁気センサが近い側に、前記磁界発生体が遠い側に配置されたことを特徴とする請求項１から請求項１２のうちのいずれか１項記載の位置検出装置。
【国際調査報告】
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