(57)【要約】【課題】ロバスト性に強いストローク量検出装置を提供する。【解決手段】ｘ方向に直線移動する検出対象のストローク量を検出するストローク量検出装置１において、断面が長方形状のヨーク３０の第１壁３１に配置される第１磁石２１、及び、第２壁３２に配置される第２磁石２２は、Ｓ極同士が互いに対向してｘ軸に対称に配置されているため、磁束の反発が生じ、磁束ベクトルがストローク方向に均一化される。ホール素子５は、検出対象の直線移動に伴って第１磁石２１および第２磁石２２に対してｘ軸上を相対移動し、ストローク方向に設けられる感磁面５ａで磁束変化を検出することで検出対象のストローク量を検出する。磁束ベクトルがストローク方向に均一化されるため、ホール素子５の位置がｙ方向にずれても、検出磁束密度はほとんど変化しない。よって、ストローク量検出装置１はロバスト性に強くなる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
直線移動する検出対象のストローク量を検出するストローク量検出装置であって、
ストローク方向と直交する方向に互いに対向して配置され、対向する磁極同士が同じ極性の磁極となるように着磁される第１磁界発生手段および第２磁界発生手段と、
ストローク方向と直交する方向において前記第１磁界発生手段と前記第２磁界発生手段との間の領域に配置され、検出対象の直線移動に伴って前記第１磁界発生手段および前記第２磁界発生手段に対して直進軸上を相対移動し、ストローク方向に感磁面が設けられて前記検出対象のストローク量を検出する磁気検出手段と、
を備えることを特徴とするストローク量検出装置。
【請求項２】
前記磁気検出手段は、前記第１磁界発生手段および前記第２磁界発生手段から等距離の直線上を相対移動することを特徴とする請求項１に記載のストローク量検出装置。
【請求項３】
磁性材料で形成され、前記直進軸に対して一方の側に設けられる第１壁、及び、前記直進軸に対して前記第１壁と反対側に設けられる第２壁を有する磁束伝達手段を備え、前記第１磁界発生手段は前記第１壁の内壁に沿って配置され、前記第２磁界発生手段は前記第２壁の内壁に沿って配置されることを特徴とする請求項１または２に記載のストローク量検出装置。
【請求項４】
前記第１壁および前記第２壁は、前記直進軸と平行に設けられることを特徴とする請求項３に記載のストローク量検出装置。
【請求項５】
前記磁束伝達手段は、前記第１壁または前記第２壁のストローク方向の端部に、前記直進軸と直交する側壁を備えることを特徴とする請求項４に記載のストローク量検出装置。
【請求項６】
前記第１磁界発生手段および前記第２磁界発生手段は、前記第１壁および前記第２壁においてストローク方向の中間位置に配置されることを特徴とする請求項３〜５のいずれか一項に記載のストローク量検出装置。
【請求項７】
前記第１磁界発生手段および前記第２磁界発生手段の形状および磁気的特性は同一であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のストローク量検出装置。
【請求項８】
前記第１磁界発生手段および前記第２磁界発生手段は、直方体形状であることを特徴とする請求項７に記載のストローク量検出装置。
【請求項９】
前記第１磁界発生手段および前記第２磁界発生手段は、ストローク範囲の中間部に設けられ前記直進軸からの距離が相対的に長い薄肉部と、前記薄肉部のストローク方向の両側に設けられ前記直進軸からの距離が相対的に短い厚肉部とを有する凹型形状であることを特徴とする請求項７に記載のストローク量検出装置。
【請求項１０】
前記第１磁界発生手段および前記第２磁界発生手段は、同じ極性の磁極同士が隣接した分割磁石群から構成されていることを特徴とする請求項７〜９のいずれか一項に記載のストローク量検出装置。
【請求項１１】
直線移動する検出対象のストローク量を検出するストローク量検出装置であって、
ストローク方向と直交する方向に互いに対向して配置され、対向する磁極同士が同じ極性の磁極となるように着磁される第１磁界発生手段および第２磁界発生手段と、
前記第１磁界発生手段に対してストローク方向に所定距離離れて配置され、前記第１磁界発生手段と同じ向きに着磁される第３磁界発生手段と、
前記第２磁界発生手段に対してストローク方向に所定距離離れて、かつ、前記第３磁界発生手段に対向して配置され、前記第２磁界発生手段と同じ向きに着磁される第４磁界発生手段と、
ストローク方向と直交する方向において前記第１磁界発生手段もしくは前記第３磁界発生手段と前記第２磁界発生手段もしくは前記第４磁界発生手段との間の領域に配置され、検出対象の直線移動に伴って４つの前記磁界発生手段に対して直進軸上を相対移動し、ストローク方向に感磁面が設けられて前記検出対象のストローク量を検出する磁気検出手段と、
を備えることを特徴とするストローク量検出装置。
【請求項１２】
前記磁気検出手段は、前記第１磁界発生手段および前記第２磁界発生手段から等距離で且つ前記第３磁界発生手段および前記第４磁界発生手段から等距離の直線上を相対移動することを特徴とする請求項１１に記載のストローク量検出装置。
【請求項１３】
磁性材料で形成され、前記直進軸と平行に設けられる第１壁、及び、前記直進軸に対して前記第１壁と反対側に前記直進軸と平行に設けられる第２壁を有する磁束伝達手段を備え、前記第１磁界発生手段および前記第３磁界発生手段は前記第１壁の内壁に沿って配置され、前記第２磁界発生手段および前記第４磁界発生手段は前記第２壁の内壁に沿って配置されることを特徴とする請求項１１または１２に記載のストローク量検出装置。
【請求項１４】
前記第１磁界発生手段と前記第３磁界発生手段とは前記第１壁においてストローク方向の中点を結ぶ直線に対して対称かつ前記第１壁の端部寄りに配置され、前記第２磁界発生手段と前記第４磁界発生手段とは、前記第２壁においてストローク方向の中点を結ぶ直線に対して対称かつ前記第２壁の端部寄りに配置されることを特徴とする請求項１３に記載のストローク量検出装置。
【請求項１５】
前記磁束伝達手段は、前記第１壁および前記第２壁のストローク方向の両端部に、前記直進軸と直交する側壁を備え、４つの前記磁界発生手段は、前記側壁から所定の距離離れて配置されることを特徴とする請求項１３に記載のストローク量検出装置。
【請求項１６】
４つの前記磁界発生手段の形状および磁気的特性は同一であることを特徴とする請求項１１〜１５のいずれか一項に記載のストローク量検出装置。
【請求項１７】
４つの前記磁界発生手段は、直方体形状であることを特徴とする請求項１６に記載のストローク量検出装置。
【請求項１８】
４つの前記磁界発生手段は、同じ極性の磁極同士が隣接した分割磁石群から構成されていることを特徴とする請求項１６または１７に記載のストローク量検出装置。
【請求項１９】
前記磁気検出手段は、
前記磁界発生手段に対して相対移動することにより生じる磁界の変化に応じた信号を出力する第１磁気検出素子を備えることを特徴とする請求項１〜１８のいずれか一項に記載のストローク量検出装置。
【請求項２０】
前記磁気検出手段は、
前記第１磁気検出素子が検出した磁束密度が前記検出対象のストローク量に対して線形に変化するように補正するリニア補正手段を備えることを特徴とする請求項１９に記載のストローク量検出装置。
【請求項２１】
前記第１磁気検出素子および前記リニア補正手段は、１つの半導体チップとして構成されることを特徴とする請求項２０に記載のストローク量検出装置。
【請求項２２】
前記第１磁気検出素子はホール素子であることを特徴とする請求項１９〜２１のいずれか一項に記載のストローク量検出装置。
【請求項２３】
前記磁気検出手段は、
前記第１磁気検出素子と、
前記第１磁気検出素子から直進軸に沿って所定距離ずらして配置され、前記第１磁気検出素子と同一の磁気的特性を有する第２磁気検出素子と、
前記第１磁気検出素子および前記第２磁気検出素子の出力信号に基づき三角関数演算により前記検出対象のストローク量を演算する演算手段と、
を備えることを特徴とする請求項１９に記載のストローク量検出装置。
【請求項２４】
前記磁気検出手段は、
前記演算手段が演算した演算ストローク量が前記検出対象のストローク量に対して線形に変化するように補正するリニア補正手段を備えることを特徴とする請求項２３に記載のストローク量検出装置。
【請求項２５】
前記第１磁気検出素子、前記第２磁気検出素子、前記演算手段、及び、前記リニア補正手段は、１つの半導体チップとして構成されることを特徴とする請求項２４に記載のストローク量検出装置。
【請求項２６】
前記第１磁気検出素子および前記第２検出素子はホール素子であることを特徴とする請求項２３〜２５のいずれか一項に記載のストローク量検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検出対象のストローク量を検出するストローク量検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、磁界発生手段としての磁石、及び、検出対象の直線移動に伴って磁石に対して相対移動して磁界の変化を検出する磁気検出素子を備え、磁気検出素子の出力信号に基づき検出対象のストローク量を検出するストローク量検出装置が知られている。特許文献１、２には、ストローク量に対する出力信号の直線性改善に関する発明が記載されている。
【０００３】
特許文献１の装置では、ストローク方向に対して勾配を有する磁石を互いに対向させ、ストローク範囲の中心付近では対向する磁石間の間隔を広げ、ストローク範囲の中心から離れるにつれて対向する磁石間の間隔を狭めている。対向する磁石の極性は同方向とし、ストローク範囲の一方と他方では磁石の極性を逆方向として配置している。これにより、磁気検出素子の相対移動につれて検出磁束密度が強→弱→強と連続的に変化し、かつ、ストローク範囲の一方と他方とで磁束の方向が逆転する。
【０００４】
特許文献２の装置では、ストローク範囲の一方と他方に、それぞれ磁石を互いに対向させて配置している。対向する磁石の極性は同方向とし、ストローク範囲の一方と他方では磁石の極性を逆方向として配置している。これにより、ストローク範囲の一方と他方とで磁束の方向が逆転する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−１８０１１４号公報
【特許文献２】特開２００８−４５９１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１の装置では、勾配を有する磁石を使用しているため、加工や組立による勾配角度のばらつきが生じやすく、検出誤差が生じるおそれがある。
また、特許文献１、２の装置は、対向する磁石の極性が同方向であるため、磁気検出素子の位置がストローク方向に直交する方向にずれることにより、検出磁束密度が変化して検出誤差が生じる。したがって、「ロバスト性」に弱い。すなわち、「外乱や設計誤差などに対しシステム特性が現状を維持する性質」が劣っている。
【０００７】
本発明は、このような点に鑑みて創作されたものであり、その目的は、ロバスト性に強いストローク量検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１〜１０に記載の発明は、２つの磁界発生手段を備え、直線移動する検出対象のストローク量を検出するストローク量検出装置である。
請求項１に記載の発明は、第１磁界発生手段および第２磁界発生手段と、磁気検出手段とを備える。
第１磁界発生手段および第２磁界発生手段は、ストローク方向と直交する方向に互いに対向して配置され、対向する磁極同士が同じ極性の磁極となるように着磁される。
磁気検出手段は、ストローク方向と直交する方向において第１磁界発生手段と第２磁界発生手段との間の領域に配置され、検出対象の直線移動に伴って第１磁界発生手段および第２磁界発生手段に対して直進軸上を相対移動する。そして、ストローク方向に感磁面が設けられて検出対象のストローク量を検出する。
【０００９】
第１磁界発生手段と第２磁界発生手段とは対向する磁極同士が同じ極性の磁極となるように着磁されるため、第１磁界発生手段と第２磁界発生手段との間で磁束の反発が生じ、磁束ベクトルがストローク方向に均一化される。そして、磁気検出手段の感磁面は、ストローク方向の一方に設けられるため、均一な磁束密度を検出可能である。したがって、磁気検出素子の位置がストローク方向に直交する方向にずれても、検出磁束密度はほとんど変化しない。よって、ストローク量検出装置はロバスト性に強くなる。
【００１０】
請求項２に記載の発明では、磁気検出手段は、第１磁界発生手段および第２磁界発生手段から等距離の直線上を相対移動する。
第１磁界発生手段および第２磁界発生手段から等距離の直線上では磁束ベクトルが最も均一となるため、磁気検出手段の位置ずれに対するロバスト性に一層強くなる。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、磁性材料で形成され、直進軸に対して一方の側に設けられる第１壁、及び、直進軸に対して第１壁と反対側に設けられる第２壁を有する磁束伝達手段を備える。第１磁界発生手段は第１壁の内壁に沿って配置され、第２磁界発生手段は第２壁の内壁に沿って配置される。
【００１２】
磁束伝達手段を用いることによって磁気回路のパーミアンスが増大し、磁界発生手段の減磁を抑制できるとともに、磁気検出手段が検出する磁束密度が大きくなってＳＮ比が向上する。また、シールド効果により、他の磁界や磁性体の近接による外乱に強くなる。
磁束伝達手段は、例えばヨークとして具現化される。
【００１３】
請求項４に記載の発明では、第１壁および第２壁は、直進軸と平行に設けられる。
これにより、ストローク範囲で第１壁と第２壁との距離が一定になり、磁束密度が安定する。
【００１４】
請求項５に記載の発明では、磁束伝達手段は、第１壁または第２壁のストローク方向の端部に、直進軸と直交する側壁をさらに備える。
例えば、側壁が第１壁および第２壁の両端部を接続して設けられる場合は、磁束伝達手段の断面が長方形状となる。あるいは、側壁が第１壁および第２壁の両端部からそれぞれ壁間距離の半分未満の長さで延設される場合は、磁束伝達手段の断面が「コ」の字を向かい合わせた形状となる。
これにより、シールド効果がより強化され、他の磁界や磁性体の近接による外乱に強くなるとともに、磁束ベクトルがより均一化し、位置ずれに対するロバスト性に強くなる。
【００１５】
請求項６に記載の発明では、第１磁界発生手段および第２磁界発生手段は、第１壁および第２壁においてストローク方向の中間位置に配置される。
磁気検出手段が検出する磁束密度は、第１磁界発生手段および第２磁界発生手段の中間位置でゼロとなり、相対移動の一方向では正側に、他方向では負側に、対称に変化する。
ここで、磁束密度がゼロ以外の領域では検出磁束密度が温度の影響を受けるのに対し、磁束密度がゼロとなる点は、温度の影響を受けないため、ストローク量の基準点とするのに好ましい。したがって、磁界発生手段を第１壁および第２壁のストローク方向の中間位置に配置することにより、磁束密度がゼロの点を中心としてストローク範囲を最も効率的に設定することができる。
【００１６】
請求項７に記載の発明では、第１磁界発生手段および第２磁界発生手段の形状および磁気的特性は同一である。これにより、磁束ベクトルがより均一化し、位置ずれに対するロバスト性に強くなる。また、部品管理や組立工程における製造効率が向上する。
【００１７】
請求項８に記載の発明では、第１磁界発生手段および第２磁界発生手段は、直方体形状である。単純形状であるため、加工および組立工程でのばらつきを抑制することができる。よって、磁束ベクトルがより均一化し、位置ずれに対するロバスト性に強くなる。また、単純形状であるため製造コストを低減できる。
【００１８】
請求項９に記載の発明では、第１磁界発生手段および第２磁界発生手段は、薄肉部と厚肉部とを有する凹型形状である。薄肉部は、ストローク範囲の中間部に設けられ直進軸からの距離が相対的に長い。厚肉部は、薄肉部のストローク方向の両側に設けられ直進軸からの距離が相対的に短い。
磁界発生手段が直方体の場合、ストローク範囲の両端部に検出磁束密度の直線性が低下する領域が発生する場合がある。そこで、ストローク範囲の中間部と両端部とで磁気検出手段から磁界発生手段までの距離を調整することにより、広いストローク範囲で検出磁束密度の直線性を確保することができる。
【００１９】
請求項１０に記載の発明では、第１磁界発生手段および第２磁界発生手段は、同じ極性の磁極同士が隣接した分割磁石群から構成されている。
１つの磁界発生手段は、１個の単一磁石で構成されるだけでなく、１組の分割磁石群から構成されてもよい。例えば、複数の直方体の小磁石を、同じ極性の磁極同士が隣接するように並べて、１つの直方体の磁界発生手段を構成することができる。これにより、ストローク範囲のバリエーション等に対応して磁界発生手段のサイズにバリエーションを設ける場合に標準サイズの磁石を組み合わせることで構成可能となり、設計自由度が増す。
【００２０】
請求項１１〜１８に記載の発明は、４つの磁界発生手段を備え、直線移動する検出対象のストローク量を検出するストローク量検出装置である。
請求項１０に記載の発明は、第１〜第４磁界発生手段と、磁気検出手段とを備える。
第１磁界発生手段および第２磁界発生手段は、ストローク方向と直交する方向に互いに対向して配置され、対向する磁極同士が同じ極性の磁極となるように着磁される。
第３磁界発生手段は、第１磁界発生手段に対してストローク方向に所定距離離れて配置され、第１磁界発生手段と同じ向きに着磁される。
第４磁界発生手段は、第２磁界発生手段に対してストローク方向に所定距離離れて、かつ、第３磁界発生手段に対向して配置され、第２磁界発生手段と同じ向きに着磁される。
磁気検出手段は、ストローク方向と直交する方向において第１もしくは第３磁界発生手段と第２もしくは第４磁界発生手段との間の領域に配置され、検出対象の直線移動に伴って第１〜第４磁界発生手段に対して直進軸上を相対移動する。そして、ストローク方向に感磁面が設けられて検出対象のストローク量を検出する。
【００２１】
第１磁界発生手段と第２磁界発生手段とは対向する磁極同士が同じ極性の磁極となるように着磁されるため、第１磁界発生手段と第２磁界発生手段との間で磁束の反発が生じ、磁束ベクトルがストローク方向に均一化される。同様に、第３磁界発生手段と第４磁界発生手段との間でも磁束の反発が生じ、磁束ベクトルがストローク方向に均一化される。
そして、磁気検出手段の感磁面は、ストローク方向の一方に設けられるため、均一な磁束密度を検出可能である。したがって、磁気検出素子の位置がストローク方向に直交する方向にずれても、検出磁束密度はほとんど変化しない。よって、ストローク量検出装置はロバスト性に強くなる。
さらに、この構成では、第１〜第４磁界発生手段の配置位置を調整することで、ストローク量に対する検出磁束密度の変化を直線的にできる。すなわち、磁気回路による直線性が確保される。
【００２２】
請求項１２に記載の発明では、磁気検出手段は、第１磁界発生手段および第２磁界発生手段から等距離で且つ第３磁界発生手段および第４磁界発生手段から等距離の直線上を相対移動する。
第１磁界発生手段および第２磁界発生手段から等距離で且つ第３磁界発生手段および第４磁界発生手段から等距離の直線上では磁束ベクトルが最も均一となるため、磁気検出手段の位置ずれに対するロバスト性に一層強くなる。
【００２３】
請求項１３に記載の発明は、磁性材料で形成され、直進軸と平行に設けられる第１壁、及び、直進軸に対して第１壁と反対側に直進軸と平行に設けられる第２壁を有する磁束伝達手段を備える。第１および第３磁界発生手段は第１壁の内壁に沿って配置され、第２および第４磁界発生手段は第２壁の内壁に沿って配置される。
【００２４】
磁束伝達手段を用いることによって磁気回路のパーミアンスが増大し、磁界発生手段の減磁を抑制できるとともに、磁気検出手段が検出する磁束密度が大きくなってＳＮ比が向上する。また、シールド効果により、他の磁界や磁性体の近接による外乱に強くなる。
磁束伝達手段は、例えばヨークとして具現化される。
【００２５】
請求項１４に記載の発明では、第１磁界発生手段と第３磁界発生手段とは第１壁においてストローク方向の中点を結ぶ直線に対して対称かつ第１壁の端部寄りに配置され、第２磁界発生手段と第４磁界発生手段とは、第２壁においてストローク方向の中点を結ぶ直線に対して対称かつ第２壁の端部寄りに配置される。
【００２６】
上述のように、第１磁界発生手段と第２磁界発生手段との間、及び、第３磁界発生手段と第４磁界発生手段との間では磁束の反発が生じる。さらに、第１磁界発生手段と第３磁界発生手段との間、及び、第２磁界発生手段と第４磁界発生手段との間でも磁束の反発が生じる。したがって、磁束密度がゼロとなる点は、ストローク方向と直交する方向については第１もしくは第３磁界発生手段と第２もしくは第４磁界発生手段との中間位置となり、ストローク方向については第１もしくは第２磁界発生手段と第３もしくは第４磁界発生手段との中間位置となる。すなわち、第１〜第４磁界発生手段が長方形の各頂点に配置されているとすると、長方形の中心の点で磁束密度がゼロとなる。そして、磁束密度は、相対移動の一方向では正側に、他方向では負側に、対称に変化する。
【００２７】
磁束密度がゼロ以外の領域では検出磁束密度が温度の影響を受けるのに対し、磁束密度がゼロとなる点は、温度の影響を受けないため、ストローク量の基準点とするのに好ましい。したがって、磁界発生手段を請求項１３に記載の配置にすることにより、磁束密度がゼロの点を中心としてストローク範囲を最も効率的に、かつ広く設定することができる。
【００２８】
請求項１５に記載の発明では、磁束伝達手段は、第１壁および第２壁のストローク方向の両端部に、直進軸と直交する側壁を備え、４つの前記磁界発生手段は、側壁から所定の距離離れて配置される。
これにより、シールド効果がより強化され、他の磁界や磁性体の近接による外乱に強くなるとともに、磁束ベクトルがより均一化し、位置ずれに対するロバスト性に強くなる。
【００２９】
請求項１６に記載の発明では、第１〜第４磁界発生手段の形状および磁気的特性は同一である。これにより、磁束ベクトルがより均一化し、位置ずれに対するロバスト性に強くなる。また、部品管理や組立工程における製造効率が向上する。
【００３０】
請求項１７に記載の発明では、第１〜第４磁界発生手段は、直方体形状である。単純形状であるため、加工および組立工程でのばらつきを抑制することができる。よって、磁束ベクトルがより均一化し、位置ずれに対するロバスト性に強くなる。また、単純形状であるため製造コストを低減できる。
【００３１】
請求項１８に記載の発明では、第１〜第４磁界発生手段は、同じ極性の磁極同士が隣接した分割磁石群から構成されている。
１つの磁界発生手段は、１個の単一磁石で構成されるだけでなく、１組の分割磁石群から構成されてもよい。例えば、複数の直方体の小磁石を、同じ極性の磁極同士が隣接するように並べて、１つの直方体の磁界発生手段を構成することができる。これにより、ストローク範囲のバリエーション等に対応して磁界発生手段のサイズにバリエーションを設ける場合に標準サイズの磁石を組み合わせることで構成可能となり、設計自由度が増す。
【００３２】
請求項１９〜２６に記載の発明は、上述の２つまたは４つの磁界発生手段を備えるストローク量検出装置に共通して磁気検出手段の構成を特定する。そのうち、請求項１９〜２２に記載の発明では、磁気検出手段は１つの磁気検出素子を備え、請求項２３〜２６に記載の発明では、磁気検出手段は２つの磁気検出素子を備える。
【００３３】
請求項１９に記載の発明では、磁気検出手段は、磁界発生手段に対して相対移動することにより生じる磁界の変化に応じた信号を出力する第１磁気検出素子を備える。
請求項２０に記載の発明では、磁気検出手段は、さらに、第１磁気検出素子が検出した磁束密度が検出対象のストローク量に対して線形に変化するように補正するリニア補正手段を備える。これにより、第１磁気検出素子の検出磁束密度に高い直線性を求める必要がなくなり、磁界発生手段の形状、配置などを単純にすることができる。
【００３４】
第１磁気検出素子およびリニア補正手段は、請求項２１に記載の発明のように、１つの半導体チップとして構成されることが好ましい。これにより、磁気検出手段の体格を小型化でき搭載性が向上する。
また、第１磁気検出素子は、請求項２２に記載の発明のように、ホール素子であることが好ましい。
【００３５】
請求項２３に記載の発明では、磁気検出手段は、第１磁気検出素子と、第１磁気検出素子から直進軸に沿って所定距離ずらして配置され、第１磁気検出素子と同一の磁気的特性を有する第２磁気検出素子と、第１磁気検出素子および第２磁気検出素子の出力信号に基づき三角関数演算により検出対象のストローク量を演算する演算手段とを備える。
本発明では、２つの磁気検出素子が検出する磁束密度は位相がずれて変化し、それらの検出磁束密度を三角関数演算することにより、検出対象のストローク量を検出する。これにより、個々の磁気検出素子が有する検出磁束密度の温度特性をキャンセルすることができ、簡易な構成で高精度な検出が可能となる。
【００３６】
請求項２４に記載の発明では、磁気検出手段は、さらに、演算手段が演算した演算ストローク量が検出対象のストローク量に対して線形に変化するように補正するリニア補正手段を備える。これにより、第１磁気検出素子および第２磁気検出素子の検出磁束密度に高い直線性を求める必要がなくなり、磁界発生手段の形状、配置などを単純にすることができる。
【００３７】
第１磁気検出素子、第２磁気検出素子、演算手段、及び、リニア補正手段は、請求項２５に記載の発明のように、１つの半導体チップとして構成されることが好ましい。これにより、２つの磁気検出素子の磁気的特性をほぼ同一にでき、より高精度な検出が可能となるとともに、磁気検出手段の体格を小型化でき搭載性が向上する。
また、第１磁気検出素子および第２検出素子は、請求項２６に記載の発明のように、ホール素子であることが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】（ａ）：本発明の第１実施形態によるストローク量検出装置の模式図、（ｂ）：（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）：（ａ）のＢ−Ｂ断面図。
【図２】本発明の第１実施形態によるストローク量検出装置が適用されるシステムの全体構成を示すブロック図。
【図３】本発明の第１実施形態によるホールＩＣチップの回路ブロック図。
【図４】（ａ）：本発明の第１実施形態によるホール素子の検出磁束密度の特性図、  （ｂ）：（ａ）のリニア補正後の特性図。
【図５】本発明の第２実施形態によるストローク量検出装置の模式図。
【図６】本発明の第２実施形態によるホール素子の検出磁束密度の特性図。
【図７】本発明の第３実施形態によるストローク量検出装置の模式図。
【図８】（ａ）：本発明の第３実施形態によるホール素子の検出磁束密度の特性図、  （ｂ）：（ａ）のリニア補正後の特性図。
【図９】本発明の第４実施形態によるストローク量検出装置の模式図。
【図１０】（ａ）：本発明の第４実施形態によるホール素子の検出磁束密度の特性図、（ｂ）：（ａ）のリニア補正後の特性図。
【図１１】本発明の第５実施形態によるストローク量検出装置の模式図。
【図１２】本発明の第５実施形態によるホールＩＣチップの回路ブロック図。
【図１３】（ａ）：本発明の第５実施形態によるホール素子の検出磁束密度の特性図、（ｂ）：（ａ）の三角関数演算後の特性図、（ｃ）：（ｂ）のリニア補正後の特性図。
【図１４】本発明の第６実施形態によるストローク量検出装置の模式図。
【図１５】（ａ）：本発明の第６実施形態によるホール素子の検出磁束密度の特性図、（ｂ）：（ａ）の三角関数演算後の特性図、（ｃ）：（ｂ）のリニア補正後の特性図。
【図１６】（ａ）：本発明のその他の実施形態によるストローク量検出装置の模式図、（ｂ）：本発明のその他の実施形態によるストローク量検出装置の模式図。
【図１７】（ａ）：本発明のその他の実施形態によるストローク量検出装置の模式図、（ｂ）：本発明のその他の実施形態によるストローク量検出装置の模式図。
【図１８】（ａ）：本発明のその他の実施形態によるストローク量検出装置の模式図、（ｂ）：（ａ）と比較するための模式図。
【図１９】比較例のストローク量検出装置の模式図。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
以下、本発明の実施形態によるストローク量検出装置を図面に基づいて説明する。
（第１実施形態）
本発明のストローク量検出装置は、例えば、自動車のトランスミッション、アクセル、ブレーキ等のストローク部に適用されて検出対象のストローク量を検出する装置である。
ストローク量検出装置１は、図２に示すように、磁界発生手段としての磁石２１、２２および第１磁気検出素子としてのホール素子５を備えている。ホール素子５は、リニアアクチュエータ３のストローク部３ａの直線移動に伴って磁石２１、２２に対して相対移動し、ストローク量を検出する。検出されたストローク量は、ＥＣＵ（エンジン制御ユニット）１０に出力される。ＥＣＵ１０は、ストローク量検出装置１から出力されたストローク量に基づいて、リニアアクチュエータ３をフィードバック制御する。
【００４０】
次に、図１を参照して、ストローク量検出装置１の構成を説明する。
ストローク量検出装置１は、第１磁石２１、第２磁石２２、ホール素子５、及び、磁束伝達手段としてのヨーク３０を備えている。第１磁石２１と第２磁石２２とは、形状および磁気的特性が同一であり、直方体形状である。
【００４１】
鋼材等の磁性材料で形成されるヨーク３０は、第１壁３１、第２壁３２、及び、２つの側壁３３からなる断面が長方形の枠状をしている。第１壁３１の中間位置には内壁３１ａに沿って第１磁石２１が配置され、第２壁３２の中間位置には内壁３２ａに沿って第１磁石２１が配置される。第１磁石２１と第２磁石２２とは、いずれもＮ極が内壁３１ａ、３２ａ側に配置され、Ｓ極が対向する。
【００４２】
ホール素子５は、第１磁石２１と第２磁石２２との間に配置され、ストローク部３ａの直線移動に伴って、第１磁石２１および第２磁石に対して図１（ａ）の左右方向に相対移動する。以下、ストローク方向を「ｘ方向」といい、ストローク方向と直交する図１（ａ）の上下方向を「ｙ方向」という。また、ホール素子５が相対移動する直線を「ｘ軸」と表す。ｘ軸は、特許請求の範囲に記載の「直進軸」に相当する。
さらに、第１壁３１のｘ方向の中心と第２壁３２のｘ方向の中心を結びｘ軸と直交する直線を「ｙ軸」と表す。ｘ軸とｙ軸の交点は、ストローク量のゼロ点である。また、ホール素子５がｙ軸に対して右側に移動したときのストローク量を正の値で表し、ホール素子５がｙ軸に対して左側に移動したときのストローク量を負の値で表す。
【００４３】
第１磁石２１と第２磁石２２とのＳ極同士が対向していることにより、ｙ方向で磁束の反発が生じ、磁束ベクトルがｘ方向に沿って均一化される。ホール素子５は、感磁面５ａをｘ方向に設けており、感磁面５ａは均一化された磁束密度を検出する。
【００４４】
また、ホール素子５は、ホールＩＣチップ７に搭載されている。ホールＩＣチップ７は、図３に示すように、ホール素子５、ホール素子５の出力信号を増幅するアンプ回路１１、増幅されたアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路１３、Ａ／Ｄ変換されたデジタル信号を処理する信号処理装置１４、信号処理装置１４が出力したデジタル値をアナログ値に変換するＤ／Ａ変換回路１９等を搭載している。ホールＩＣチップ７は、特許請求の範囲に記載の「半導体チップ」に相当する。
【００４５】
信号処理装置１４は、例えばＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ）により構成され、オフセット補正回路１５、振幅補正回路１６、及び、ホール素子５の出力信号をストローク量に対して直線化するリニア補正回路１８等を有している。リニア補正回路１８は、特許請求の範囲に記載の「リニア補正手段」に相当する。
【００４６】
（作用）
検出対象であるストローク部３ａの直線移動に伴って、ホール素子５が第１磁石２１および第２磁石２２に対して相対移動すると、感磁面５ａが検出する磁束密度は、図４（ａ）に示すように変化する。ここで、ストローク範囲の両端部である「Ｐ＋」部、「Ｐ−」部で検出磁束密度の直線性が低下している。そこで、リニア補正回路１８は、検出磁束密度を直線化するように補正して、図４（ｂ）に示すリニア補正後出力を出力する。
【００４７】
（第１実施形態の効果）
第１実施形態は、下記（１）〜（８）の効果を奏する。
（１）第１磁石２１と第２磁石２２との間ではＳ極同士が対向して磁束の反発が生じ、磁束ベクトルがストローク方向に均一化される。そして、ホール素子５の感磁面５ａは、ストローク方向の一方に設けられるため、均一な磁束密度を検出可能である。したがって、ホール素子５の位置がｙ方向にずれても、検出磁束密度はほとんど変化しない。よって、ストローク量検出装置１はロバスト性に強くなる。
【００４８】
（２）ホール素子５が磁束ベクトルが最も均一となる「第１磁石２１および第２磁石２２から等距離の直線上」を相対移動するため、ストローク量検出装置１は、位置ずれに対するロバスト性に一層強くなる。
（３）ヨーク３０を用いることによって磁気回路のパーミアンスが増大し、磁石２１、２２の減磁を抑制できるとともに、ホール素子５が検出する磁束密度が大きくなってＳＮ比が向上する。また、シールド効果により、他の磁界や磁性体の近接による外乱に強くなる。なお、ヨーク３０に側壁３３が設けられることにより、第１壁３１および第２壁３２だけの場合に比べ、シールド効果がより強化され、他の磁界や磁性体の近接による外乱に強くなるとともに、磁束ベクトルがより均一化し、ロバスト性に一層強くなる。
【００４９】
（４）第１磁石２１および第２磁石２２は、第１壁３１および第２壁３２のｘ方向の中間位置に配置されており、第１磁石２１と第２磁石２２との中間点、すなわち、ｘ軸とｙ軸との交点で磁束密度がゼロとなる。そして、磁束密度は、相対移動の一方向では正側に、他方向では負側に、対称に変化する。
ここで、磁束密度がゼロ以外の領域では検出磁束密度が温度の影響を受けるのに対し、磁束密度がゼロとなる点は、温度の影響を受けないため、ストローク量の基準点とするのに好ましい。したがって、磁石２１、２２を本形態の配置にすることにより、磁束密度がゼロの点を中心としてストローク範囲を最も効率的に、かつ広く設定することができる。
【００５０】
（５）磁石２１、２２の形状および磁気的特性は同一であるため、磁束ベクトルがより均一化し、位置ずれに対するロバスト性に強くなる。また、部品管理や組立工程における製造効率が向上する。
（６）磁石２１、２２は直方体形状である。単純形状であるため、加工および組立工程でのばらつきを抑制することができる。よって、磁束ベクトルがより均一化し、位置ずれに対するロバスト性に強くなる。また、単純形状であるため製造コストを低減できる。
【００５１】
（７）リニア補正回路１８がホール素子５の検出磁束密度を直線化するように補正するため、ホール素子５の検出磁束密度に高い直線性を求める必要がなくなり、磁石２１、２２の形状、配置などを単純にすることができる。
（８）ホール素子５およびリニア補正回路１８は、１つのホールＩＣチップ７として構成される。これにより、磁気検出手段の体格を小型化でき搭載性が向上する。
【００５２】
続いて、本発明の第２〜第６実施形態について図面に基づいて説明する。なお、第１実施形態と実質的に同一の部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
（第２実施形態）
第２実施形態のストローク量検出装置１では、図５に示すように、第１磁石２５および第２磁石２６は、薄肉部２５ａ、２６ａと厚肉部２５ｂ、２６ｂとを有する凹型形状に形成される。薄肉部２５a、２６ａは、ストローク範囲の中間部すなわちｙ軸を挟む領域に設けられ、ｘ軸からの距離が相対的に長い。厚肉部２５ｂ、２６ｂは、薄肉部の２５ａ、２５ｂのストローク方向の両側に設けられ、ｘ軸からの距離が相対的に短い。
【００５３】
図６は、ホール素子５の検出磁束密度を示す。第１実施形態では、破線で示すように、ストローク範囲の両端部である「Ｐ＋」部、「Ｐ−」部において検出磁束密度の直線性が低下する場合がある。
【００５４】
それに対し、第２実施形態では、薄肉部付近（図６にて「Ｐ−」〜「Ｐ＋」間の検出磁束密度が盛り上がった部分）の磁束密度を厚肉部（図６にてストローク量が「Ｐ−」以下および「Ｐ＋」以上の検出磁束密度が下がった部分）に比べ減少することができるため、凹部の範囲または凹部の厚さの差などを調整することで、実線で示すように、ストローク量に対する検出磁束密度の変化を直線的にできる。すなわち、磁気回路による直線性が確保される。
その他、第２実施形態は、第１実施形態と同様の効果を奏する。
【００５５】
（第３実施形態）
第３実施形態のストローク量検出装置１では、図７に示すように、第１磁石２１および第２磁石２２は、ｙ軸に対してストローク方向の負側にオフセットして配置されている。
例えば、検出対象のストローク範囲が基準点よりも負側に偏っている場合、ストローク範囲の中心付近である負側に第１磁石２１および第２磁石２２を配置することにより、磁束密度がゼロとなる点を中心として精度の良い領域を選択的に利用することができる。
【００５６】
図７にて、Ｌｅはホール素子５による検出が可能な検出有効範囲であり、Ｌｕは検出不可範囲である。図８（ａ）に示すように、検出不可範囲Ｌｕでは検出磁束密度は変化しない。検出有効範囲Ｌｅの検出磁束密度は、図８（ｂ）に示すようにリニア補正される。
その他、第３実施形態は、第１実施形態と同様の効果を奏する。
【００５７】
（第４実施形態）
第４実施形態のストローク量検出装置１は、図９に示すように、磁界発生手段としての第１磁石２１、第２磁石２２、第３磁石２３、第４磁石２４を備える。これら４つの磁石の形状および磁気的特性は同一であり、直方体形状である。
第１磁石２１および第２磁石２２は、ｘ方向の負側で、Ｓ極同士が互いに対向してｘ軸に対称に配置されている。第３磁石２３および第４磁石２４は、ｘ方向の正側で、Ｓ極同士が互いに対向してｘ軸に対称に、かつ、第３磁石２３からｘ軸までの距離が第１磁石２１からｘ軸までの距離と等しくなるように配置されている。
【００５８】
鋼材等の磁性材料で形成されるヨーク３０は、ｘ軸と平行に設けられる第１壁３１および第２壁３２を備える。第１磁石２１および第３磁石２３は、第１壁３１の両端部寄りに内壁３１ａに沿ってｙ軸に対して対称に配置され、第２磁石２２および第４磁石２４は、第２壁３２の両端部寄りに内壁３２ａに沿ってｙ軸に対して対称に配置されている。ここで、ｙ軸は、特許請求の範囲に記載の「第１壁（または第２壁）においてストローク方向の中点を結ぶ直線」に相当する。
【００５９】
ホール素子５は、検出対象の直線移動に伴って、磁石２１〜２４に対してｘ軸上を相対移動する。ホール素子５のストローク方向の一方には感磁面５ａが設けられて検出対象のストローク量を検出する。
【００６０】
（第４実施形態の効果）
第４実施形態は、下記（１）〜（６）の効果を奏する。
（１）第１磁石２１と第２磁石２２との間、及び、第３磁石２３と第４磁石２４との間では、いずれもＳ極同士が対向して磁束の反発が生じ、磁束ベクトルがストローク方向に均一化される。そして、ホール素子５の感磁面５ａは、ストローク方向の一方に設けられるため、均一な磁束密度を検出可能である。したがって、ホール素子５の位置がｙ方向にずれても、検出磁束密度はほとんど変化しない。よって、ストローク量検出装置１はロバスト性に強くなる。
さらに、４つの磁石２１〜２４の配置位置を調整することで、第１実施形態に比べ、ストローク量に対する検出磁束密度の変化を直線的にできる。すなわち、磁気回路による直線性が確保される。
【００６１】
（２）ホール素子５は、磁束ベクトルが最も均一となる「第１磁石２１および第２磁石２２から等距離で且つ第３磁石２３および第４磁石２４から等距離の直線上」を相対移動するため、ストローク量検出装置１は、位置ずれに対するロバスト性に一層強くなる。
（３）ヨーク３０を用いることによって磁気回路のパーミアンスが増大し、磁石２１〜２４の減磁を抑制できるとともに、ホール素子５が検出する磁束密度が大きくなってＳＮ比が向上する。また、シールド効果により、他の磁界や磁性体の近接による外乱に強くなる。
【００６２】
（４）磁石２１〜２４は、ｙ軸に対して対称に、かつ、第１壁３１および第２壁３２の両端部寄りに配置されている。ここで、ｙ方向については、第１磁石２１と第２磁石２２との間、及び、第３磁石２３と第４磁石２４との間で磁束の反発が生じ、ｘ方向については、第１磁石２１と第３磁石２３との間、及び、第２磁石２２と第４磁石２４との間で磁束の反発が生じる。したがって、４つの磁石２１〜２４の中心点、すなわち、ｘ軸とｙ軸との交点で磁束密度がゼロとなる。そして、磁束密度は、相対移動の一方向では正側に、他方向では負側に、対称に変化する。
ここで、磁束密度がゼロ以外の領域では検出磁束密度が温度の影響を受けるのに対し、磁束密度がゼロとなる点は、温度の影響を受けないため、ストローク量の基準点とするのに好ましい。したがって、磁石２１〜２４を本形態の配置にすることにより、磁束密度がゼロの点を中心としてストローク範囲を最も効率的に、かつ広く設定することができる。
【００６３】
（５）磁石２１〜２４の形状および磁気的特性は同一であるため、磁束ベクトルがより均一化し、位置ずれに対するロバスト性に強くなる。また、部品管理や組立工程における製造効率が向上する。
（６）磁石２１〜２４は直方体形状である。単純形状であるため、加工および組立工程でのばらつきを抑制することができる。よって、磁束ベクトルがより均一化し、位置ずれに対するロバスト性に強くなる。また、単純形状であるため製造コストを低減できる。
【００６４】
（比較例）
次に、特許文献２に記載の従来技術に基づく比較例を説明する。この比較例は、図１９に示すように、本発明の第４実施形態に対し、４つの磁石２９１〜２９４が平行な２つの磁性材料の壁３９１、３９２の両端部に配置されている点で類似し、４つの磁石２９１〜２９４の磁極の方向およびホール素子の感磁面の方向が相異する。すなわち、この比較例では、図の左上の磁石２９１と左下の磁石２９２は、共に図の上側がＮ極で図の下側がＳ極であり、図の右上の磁石２９３と右下の磁石２９４は、共に図の上側がＳ極で図の下側がＮ極である。また、ホール素子５の感磁面５ａは、ｙ方向に設けられる。
【００６５】
このため、比較例では磁束の反発が生じず、ｙ軸の左側と右側の磁束は逆方向を向き、ｘ軸の上側と下側の磁束は逆方向を向く。つまり、ホール素子５の位置がｙ方向にずれた場合、磁束密度の強度およびベクトル方向が変化する。したがって、磁束ベクトルは連続的に変化し、均一化されない。その結果、磁石２９１〜２９４に対するホール素子５の相対位置がｙ方向にずれると、検出磁束密度が変化し、検出特性を維持できなくなる。すなわち、ロバスト性に弱い。
【００６６】
比較例に対し、本発明の第４実施形態では、磁石の同極同士を対向させて磁束の反発を利用することにより、ｘ軸に対して線対称かつｙ軸に対して線対称の磁束を発生させる。これにより、磁束ベクトルをストローク方向に均一化し、また、ホール素子の感磁面をストローク方向に設けることによって、位置ずれに対するロバスト性に強いストローク量検出装置を実現できる。よって、比較例には無い有利な効果を奏することができる。
【００６７】
（第５実施形態）
第５実施形態は、図１１に示すように、第１実施形態に対し、磁気検出手段がホール素子を２個備えるものである。
第１磁気検出素子としての第１ホール素子５、及び、第２磁気検出素子としての第２ホール素子６は、１つのホールＩＣチップ８内に、ｘ軸に沿って所定距離ずらして搭載されている。第１ホール素子５の感磁面５ａと第２ホール素子６の感磁面６ａとは、いずれもｘ方向に設けられている。ホールＩＣチップ８は、特許請求の範囲に記載の「半導体チップ」に相当する。
【００６８】
ホールＩＣチップ８は、図１２に示すように、第１ホール素子５、第２ホール素子６、第１ホール素子５の出力信号を増幅する第１アンプ回路１１、第２ホール素子５の出力信号を増幅する第２アンプ回路１２、増幅された２つのアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路１３、Ａ／Ｄ変換された２つのデジタル信号を処理する信号処理装置１４、信号処理装置１４が出力したデジタル値をアナログ値に変換するＤ／Ａ変換回路１９等を搭載している。
【００６９】
信号処理装置１４は、例えばＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ）により構成され、オフセット補正回路１５、振幅補正回路１６、第１ホール素子５および第２ホール素子６の出力信号を三角関数演算する演算回路１７、及び、演算回路１７が演算した演算ストローク量をストローク量に対して直線化するリニア補正回路１８等を有している。演算回路１７は、特許請求の範囲に記載の「演算手段」に相当する。
【００７０】
ここで、演算回路１７が実行する三角関数演算について説明する。まず、下記のように記号を定義する。なお、「（ｔ）」は雰囲気温度ｔについて温度特性を有する。
Ｖ１：第１ホール素子５の出力電圧（ｍＶ）
Ｖ２：第２ホール素子６の出力電圧（ｍＶ）
Ｋ（ｔ）：ホール係数（−）
Ｉ（ｔ）：ホール電流（ｍＡ）
Ｂ（ｔ）：検出しうる磁束密度の最大値（正弦波の振幅の１／２）（ｍＴ）
Ｂ１（ｔ）：第１ホール素子５の検出磁束密度（ｍＴ）
Ｂ２（ｔ）：第２ホール素子６の検出磁束密度（ｍＴ）
Ｌ：ストローク量（ｍｍ）
ｅ：第１ホール素子５と第２ホール素子６との位相差（素子間距離）（ｍｍ）
ｄ：基準ストローク量（ｍｍ）
基準ストローク量ｄ（ｍｍ）は、正弦波周期の１／２、すなわちπ（ｒａｄ）に相当するストローク量である。ストローク範囲を−ｄ〜＋ｄ（ｍｍ）に設定すれば、角度単位では−π〜＋π（ｒａｄ）がストローク範囲となる。この関係に基づくと、ストローク量Ｌ（ｍｍ）は、角度単位でπＬ／ｄ（ｒａｄ）に換算される。
【００７１】
第１ホール素子５の出力電圧Ｖ１および第２ホール素子６の出力電圧Ｖ２は、次式にて示される。
Ｖ１＝Ｋ（ｔ）・Ｉ（ｔ）・Ｂ１（ｔ）
＝Ｋ（ｔ）・Ｉ（ｔ）・Ｂ（ｔ）・ｓｉｎ（πＬ／ｄ）  ・・・（式１）
Ｖ２＝Ｋ（ｔ）・Ｉ（ｔ）・Ｂ２（ｔ）
＝Ｋ（ｔ）・Ｉ（ｔ）・Ｂ（ｔ）・ｓｉｎ｛π（Ｌ−ｅ）／ｄ｝・・・（式２）
このように、ホール素子５、６の出力電圧Ｖは雰囲気温度ｔに依存する。したがって、雰囲気温度ｔを測定し、ホール係数Ｋ（ｔ）、ホール電流Ｉ（ｔ）、磁束密度Ｂ（ｔ）それぞれの温度特性から出力電圧Ｖを補正しようとすると、複雑な補正回路が必要となる。
【００７２】
そこで、（式１）、（式２）より次の（式３）、（式４）を導くことで、雰囲気温度ｔに依存する項を消し、温度特性をキャンセルする。
Ｌ＝（ｄ／π）×ａｒｃｔａｎ｛ｃｏｔ（πｅ／２ｄ）・Ｃｖ｝  ・・・（式３）
Ｃｖ＝（Ｖ１−Ｖ２）／（Ｖ１＋Ｖ２）  ・・・（式４）
特にｅ＝ｄ／２の場合には、（式５）のようになる。
Ｌ＝（ｄ／π）×ａｒｃｔａｎ（Ｖ１／Ｖ２）  ・・・（式５）
演算ストローク量は、上記の式による計算結果に、素子間距離ｅに応じたオフセット量を加えることによって得られる。
【００７３】
図１３は、第５実施形態による特性図を示す。図１３（ａ）に示す例では、素子間距離ｅは約４ｍｍに設定されており、第２ホール素子６の検出磁束密度Ｂ２は、第１ホール素子５の検出磁束密度Ｂ１に対して素子間距離ｅ（ｍｍ）に相当する角度πｅ／ｄ（ｒａｄ）だけ遅れた正弦波に近似される。
演算回路１７は、検出磁束密度Ｂ１、Ｂ２に基づき、図１３（ｂ）に示す演算ストローク量を演算する。リニア補正回路１８は、さらに演算ストローク量を直線化するように補正して、図１３（ｃ）に示すリニア補正後出力を出力する。
【００７４】
（第５実施形態の効果）
第５実施形態は、第１実施形態の効果（１）〜（６）に加え、下記の効果を奏する。
（７）２個のホール素子５、６を備え、演算回路１７が三角関数演算を実行することにより、出力電圧Ｖの温度特性をキャンセルできるため、簡易な構成で高精度な検出が可能となる。また、リニア補正回路１８が演算ストローク量を直線化するように補正するため、ホール素子５、６の検出磁束密度に高い直線性を求める必要がなくなり、磁石２１、２２の形状、配置などを単純にすることができる。
【００７５】
（８）第１ホール素子５、第２ホール素子６、演算回路１７、及び、リニア補正回路１８は、１つのホールＩＣチップ８として構成される。これにより、第１ホール素子５と第２ホール素子６とは近接して配置されるので、雰囲気温度ｔや他の磁界の影響による磁気的特性をほぼ同一にでき、より高精度な検出が可能となるとともに、磁気検出手段の体格を小型化でき搭載性が向上する。
【００７６】
（第６実施形態）
第６実施形態は、図１４に示すように、第４実施形態に対し、磁気検出手段がホール素子を２個備えるものであり、ホールＩＣチップ８の構成は第５実施形態と同様である。
図１５は、第６実施形態による特性図を示す。図１５（ａ）に示す例では、素子間距離ｅは約４ｍｍに設定されており、第２ホール素子６の検出磁束密度Ｂ２は、第１ホール素子５の検出磁束密度Ｂ１に対して素子間距離ｅ（ｍｍ）に相当する角度πｅ／ｄ（ｒａｄ）だけ遅れた正弦波に近似される。
【００７７】
演算回路１７は、検出磁束密度Ｂ１、Ｂ２に基づき、図１５（ｂ）に示す演算ストローク量を演算する。リニア補正回路１８は、さらに演算ストローク量を直線化するように補正して、図１５（ｃ）に示すリニア補正後出力を出力する。
その他、第６実施形態は、第５実施形態と同様の効果を奏する。
【００７８】
（その他の実施形態）
（ア）上記の第１実施形態では、第１磁石２１と第２磁石２２のＳ極同士が対向して配置されたが、図１６（ａ）に示すように、第１磁石２１と第２磁石２２のＮ極同士が対向して配置されてもよい。その場合、磁束の向きが逆になる点が異なるだけであり、磁束の反発が生じ、磁束ベクトルがストローク方向に均一化されることに変わりはない。
なお、４個の磁石を備える場合、第４実施形態に対応して、第１磁石と第２磁石のＮ極同士、及び、第３磁石と第４磁石のＮ極同士が対向して配置されてもかまわない。
【００７９】
（イ）上記の実施形態では、磁界発生手段として単一磁石が使用された。これに対し、図１６（ｂ）に示すように、同じ極性の磁極同士が隣接した分割磁石群２７、２８により磁界発生手段を構成することもできる。これにより、ストローク範囲のバリエーション等に対応して磁界発生手段のサイズにバリエーションを設ける場合に標準サイズの小磁石を組み合わせることで構成可能となり、設計自由度が増す。
【００８０】
（ウ）２つの磁石を使用する実施形態において、ヨーク３０の断面形状は長方形状に限定されない。図１７（ａ）に示すように、ヨーク３０は、第１壁３１および第２壁３２のみから構成されてもよい。または、図１７（ｂ）に示すように、第１壁３１および第２壁３２の両端部から側壁３４が延設されて、「コ」の字を向かい合わせた断面形状としてもよい。これらの実施形態では、ｘ軸方向の両側に側壁がないため、万一、ホール素子５が相対移動においてオーバーストロークしても側壁との衝突による破損を防止できる。
【００８１】
（エ）４つの磁石を使用する実施形態において、ヨーク３０は、第１壁および第２壁のみから構成される形態に限定されない。図１８（ａ）に示すように、ヨーク３０は、長方形状に形成されてもよい。ただし、この場合、磁石２１〜２４は、側壁３３と所定の間隔をあけて配置される必要がある。図１８（ｂ）のように、磁石２１〜２４が側壁３３と近接していると、磁石の磁束が側壁３３を通って短絡し、ホール素子５が検出するのに充分な磁束が得られなくなるため不適当である。
【００８２】
以上、本発明はこのような実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の形態で実施することができる。
【符号の説明】
【００８３】
１          ・・・ストローク量検出装置
３          ・・・リニアアクチュエータ
３ａ        ・・・ストローク部、
５          ・・・ホール素子、第１ホール素子（第１磁気検出素子、磁気検出手段）
６          ・・・ホール素子、第２ホール素子（第２磁気検出素子、磁気検出手段）
５ａ、６ａ  ・・・感磁面
７、８      ・・・ホールＩＣチップ（半導体チップ、磁気検出手段）
１０：        ・・・ＥＣＵ
１４：        ・・・信号処理装置
１７：        ・・・三角関数演算回路（演算手段）
１８：        ・・・リニア補正回路（リニア補正手段）
２１、２５    ・・・磁石、第１磁石（第１磁界発生手段）
２２、２６    ・・・磁石、第２磁石（第２磁界発生手段）
２３          ・・・磁石、第３磁石（第３磁界発生手段）
２４          ・・・磁石、第４磁石（第４磁界発生手段）
２５ａ        ・・・薄肉部
２５ｂ        ・・・厚肉部
２７、２８    ・・・分割磁石群
３０          ・・・ヨーク（磁束伝達手段）
３１          ・・・第１壁
３２          ・・・第２壁
３１ａ、３２ａ・・・内壁
３３          ・・・側壁
【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１２】
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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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