(57)【要約】【課題】直線移動する移動体の変位量を精確に検出する小型の変位センサを提供する。【解決手段】変位量センサは、移動体と共に直線移動する筒状の磁性体３０と、磁気検出素子４０とを備える。磁性体３０は、移動体の移動方向αに沿って一定径で延びる筒孔３４内に磁気検出素子４０を相対移動可能に収容し、移動方向αの両端部に互いに異なる磁極Ｎ，Ｓを形成する。さらに、筒孔３４が開口する磁性体３０の端部３１ａに設けられ、径方向の厚さが移動方向αに沿って一定となるストレート部３６と、ストレート部３６に隣接して設けられ、移動方向αにおいてストレート部３６に近づくに従い径方向の厚さが減少する変化部３８とを、磁性体３０は有している。そして、磁気検出素子４０が検出する筒孔３４内の磁束密度に基づき移動体の変位量を検出する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性体及び磁気検出素子を備え、前記磁性体及び前記磁気検出素子の一方と共に直線移動する移動体の変位量を検出する変位量センサであって、
筒状の前記磁性体は、前記移動体が直線移動する移動方向の両端部に互いに異なる磁極を形成し、前記移動方向に沿って一定径で延びる筒孔内に前記磁気検出素子を相対移動可能に収容すると共に、
前記筒孔が開口する前記磁性体の端部に設けられ、径方向の厚さが前記移動方向に沿って一定となるストレート部と、前記ストレート部に隣接して設けられ、前記移動方向において前記ストレート部に近づくに従い径方向の厚さが減少する変化部とを、前記磁性体は有しており、
前記磁気検出素子により検出した前記筒孔内の磁束密度に基づき前記変位量を検出することを特徴とする変位量センサ。
【請求項２】
前記ストレート部が設けられる端部とは反対側の端部に前記変化部と隣接して設けられ、前記筒孔を閉塞する閉塞部を前記磁性体は有することを特徴とする請求項１に記載の変位量センサ。
【請求項３】
前記磁性体に対し前記磁気検出素子は前記筒孔の中心軸線上を相対移動することを特徴とする請求項１又は２に記載の変位量センサ。
【請求項４】
前記ストレート部の前記移動方向の長さをＬ、前記筒孔の径をφとすると、
寸法比Ｌ／φは０．２０≦Ｌ／φ≦０．２７を満足することを特徴とする請求項３に記載の変位量センサ。
【請求項５】
磁性体及び磁気検出素子を備え、前記磁性体及び前記磁気検出素子の一方と共に直線移動する移動体の変位量を検出する変位量センサであって、
前記磁性体は、前記移動体が直線移動する移動方向の両端部に互いに異なる磁極を形成し、相対移動する前記磁気検出素子に対し前記移動方向に沿って延びる側面を前記移動方向の軸線に直交する直交方向において向き合わせると共に、
前記磁性体の端部に設けられ、前記直交方向の厚さが前記移動方向に沿って一定となるストレート部と、前記ストレート部に隣接して設けられ、前記移動方向において前記ストレート部に近づくに従い前記直交方向の厚さが減少する変化部とを、前記磁性体は有しており、
前記磁気検出素子により検出した前記側面周囲の磁束密度に基づき前記変位量を検出することを特徴とする変位量センサ。
【請求項６】
前記磁性体は、前記磁気検出素子を通過する前記移動方向の軸線の周りに複数配置されることを特徴とする請求項５に記載の変位量センサ。
【請求項７】
複数の前記磁性体は、前記ストレート部が設けられる端部とは反対側の端部同士を磁性材により連結されることを特徴とする請求項６に記載の変位量センサ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、直線移動する移動体の変位量を検出する変位量センサに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、移動体と共に直線移動する永久磁石及び磁気検出素子の一方を他方に対して相対移動させ、磁気検出素子が検出する磁束密度に基づき移動体の変位量を検出する非接触式の変位量センサが知られている。
特許文献１に開示される変位量センサでは、移動体が直線移動する移動方向の軸線に直交する方向（直交方向）において一対の永久磁石を向き合わせ、永久磁石間のエアギャップに磁気検出素子を配置している。そして、各永久磁石がエアギャップに形成する磁束密度の方向を直交方向に設定すると共に、各永久磁石における直交方向の厚さを移動方向の両端部よりも中央部で減少させている。これにより、エアギャップにおける磁束密度の大きさを移動方向の一端部から他端部に向かって変化させている。
【０００３】
しかし、特許文献１に開示の変位量センサでは、磁気検出素子が各永久磁石に対して移動方向の軸線周りに相対回転すると、磁気検出素子に対する磁束密度の相対方向が変化する。そのため、移動体が直線移動していないにも拘わらず、磁気検出素子による磁束密度の検出値が変動してしまう。
【０００４】
そこで本発明者らは、図１５（ａ）に示す如き筒状の永久磁石４に磁気検出素子６を収容した変位量センサ２について研究を行った。かかる変位量センサ２では、移動体の移動方向αに沿って筒孔５が延びる永久磁石４の両端部に互いに異なる磁極を形成することで、筒孔５内における磁束密度の方向を移動方向αに一致させている。加えて、永久磁石４の径方向の厚さを一端部から他端部に向かって減少させることで、筒孔５内の磁束密度の大きさを変化させている。このような変位量センサ２によると、筒孔５内の磁気検出素子６が永久磁石４に対して移動方向αの軸線周りに相対回転しても、筒孔５内の大半の領域において磁気検出素子６に対する磁束密度の相対方向が保たれる。なお、図１５（ａ）では、磁束密度の方向及び大きさをそれぞれ矢印の向き及び長さで模式的に示している。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−１８０１１４号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、変位量センサ２では図１５（ａ）に示すように、筒孔５内の領域のうち永久磁石４の両端部近傍において磁束密度の方向が移動方向αに対して傾斜する。磁気検出素子６で検出される磁束密度の移動方向成分は上記磁束密度方向の傾斜角度に応じた分だけ小さくなるため、磁気検出素子６の検出値について移動体の変位量に対する線形性が図１５（ｂ）に示すように崩れる。特に永久磁石４の径方向厚さが最小となる端部４ａの近傍に磁気検出素子６が位置する場合には、永久磁石４が形成する磁束密度自体が小さいため、磁束密度の僅かな変化でも線形性の大きな乱れを誘発する。変位量に対し検出値が非線形となる領域を使用する場合には検出精度が落ちてしまう一方、かかる非線形領域を使用しない場合には、変位量の検出範囲を確保するために変位量センサ２を大型化せざるを得ない。
本発明の目的は、直線移動する移動体の変位量を精確に検出する小型の変位量センサを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に記載の変位量センサによると、筒状の磁性体は、移動体が直線移動する移動方向の両端部に互いに異なる磁極を形成し、移動方向に沿って一定径で延びる筒孔内に磁気検出素子を相対移動可能に収容する。これにより、磁束密度の方向が筒孔内の大半の領域で移動方向に一致する。さらに磁性体は、移動方向において径方向の厚さが減少する変化部を有している。これにより、筒孔内における磁束密度が移動方向において変化するので、磁気検出素子により検出した筒孔内の磁束密度に基づき移動体の変位量を検出できる。
【０００８】
しかも磁性体は、筒孔が開口する磁性体の端部に設けられて径方向の厚さが移動方向に沿って一定となるストレート部を有している。上述した変化部はこのストレート部に隣接して設けられ、ストレート部に近づくに従い径方向の厚さが減少している。すなわち、磁性体において径方向厚さが薄い側の端部にストレート部が設けられている。筒孔内の磁束密度の方向は磁性体の両端部近傍において移動方向に対し傾斜するが、ストレート部が設けられる磁性体端部の近傍において筒孔内の磁束密度は、当該端部まで径方向厚さが減少する場合よりも大きくなる。これにより、ストレート部が設けられる磁性体端部の近傍に磁性体が位置する場合において、磁気検出素子の検出感度が増大し、変位量に対する検出磁束密度の線形性を確保することが可能となる。
このように請求項１に記載の変位量センサによれば、移動体の変位量に対し線形性を示す磁束密度を移動方向の広い領域にて検出できるので、変位量の検出精度の向上とセンサの小型化とを図ることができる。
【０００９】
本発明の請求項２に記載の変位量センサによると、ストレート部が設けられる端部とは反対側の端部に変化部と隣接して設けられ、筒孔を閉塞する閉塞部を磁性体は有している。すなわち磁性体は、径方向厚さが厚い側の端部を閉塞部により閉塞されている。そのため、磁性体の閉塞部側端部の近傍において移動方向に対する筒孔内の磁束密度方向の傾きが、磁性体を閉塞しない場合よりも小さくなる。これにより、磁性体の閉塞部側端部の近傍に磁気検出素子が位置する場合、磁気検出素子の検出感度が増大し、変位量に対する検出磁束密度の線形性を確保することが可能となる。したがって、変位量の検出精度がさらに向上すると共に、変位量センサをより小型にできる。
【００１０】
本発明の請求項３に記載の変位量センサによると、磁性体に対し磁気検出素子は筒孔の中心軸線上、すなわち移動方向の一軸線上を相対移動する。これにより、磁性体に対して磁気検出素子が移動方向軸線の周りに相対回転することがあっても、磁気検出素子による検出磁束密度の変動を十分に抑制できる。
【００１１】
本発明の請求項４に記載の変位量センサによると、ストレート部の移動方向の長さをＬ、筒孔の径をφとすると、寸法比Ｌ／φは０．２０≦Ｌ／φ≦０．２７を満足する。これにより、移動体の変位量と磁気検出素子による検出磁束密度との線形性を高精度に確保できるので、高い検出精度を実現できる。
【００１２】
本発明の請求項５に記載の変位量センサによると、磁性体は、移動体が直線移動する移動方向の両端部に互いに異なる磁極を形成し、相対移動する磁気検出素子に対し、移動方向に沿って延びる側面を移動方向の軸線に直交する直交方向において向き合わせる。これにより、磁束密度の方向が側面周囲の大半の領域で移動方向に一致する。さらに磁性体は、移動方向において直交方向の厚さが減少する変化部を有している。これにより、側面周囲における磁束密度が移動方向において変化するので、磁気検出素子により検出した側面周囲の磁束密度に基づき移動体の変位量を検出できる。
【００１３】
しかも磁性体は、磁性体の端部に設けられて直交方向の厚さが移動方向に沿って一定となるストレート部を有している。上述した変化部はこのストレート部に隣接して設けられ、ストレート部に近づくに従い直交方向の厚さが減少している。すなわち、磁性体において直交方向厚さが薄い側の端部にストレート部が設けられている。側面周囲の磁束密度の方向は磁性体の両端部近傍において移動方向に対し傾斜するが、ストレート部が設けられる磁性体端部の近傍において側面周囲の磁束密度は、当該端部まで直交方向厚さが減少する場合よりも大きくなる。これにより、ストレート部が設けられる磁性体端部の近傍に磁性体が位置する場合において、磁気検出素子の検出感度が増大し、変位量に対する検出磁束密度の線形性を確保することが可能となる。
このように請求項５に記載の変位量センサによれば、移動体の変位量に対し線形性を示す磁束密度を移動方向の広い領域にて検出できるので、変位量の検出精度の向上とセンサの小型化とを図ることができる。
【００１４】
本発明の請求項６に記載の変位量センサによると、磁性体は、磁気検出素子を通過する移動方向軸線の周りに複数配置される。磁性体の配置数が増えることにより、磁気検出素子の側面周囲の磁束密度が増加するので、磁気検出素子の検出感度が向上する。
【００１５】
本発明の請求項７に記載の変位量センサによると、複数の磁性体は、ストレート部が設けられる端部とは反対側の端部同士を磁性材により連結される。すなわち複数の磁性体は、直交方向厚さが厚い側の端部同士を磁性材により連結される。そのため、各磁性体の連結側端部の近傍において側面周囲の磁束密度方向の移動方向に対する傾きが、各磁性体を連結しない場合よりも小さくなる。これにより、各磁性体の連結側端部近傍に磁気検出素子が位置する場合、磁気検出素子の検出感度が増大し、変位量に対する検出磁束密度の線形性を確保することが可能となる。したがって、変位量の検出精度がさらに向上すると共に、変位量センサをより小型にできる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。
（第一実施形態）
本発明の第一実施形態による変位量センサを図２に示す。第一実施形態の変位量センサ１０は、例えば自動車のＥＧＲ（Ｅｘｈａｕｓｔ  Ｇａｓ  Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）バルブのシャフト１００にロッド部２２が結合ないしは接触させられることで、移動体として直線移動するシャフト１００の変位量を検出する。
変位量センサ１０は、ハウジング１１、可動部材２０、磁性体３０及びホールＩＣ４０を備えている。
【００１７】
ハウジング１１は樹脂材で有底筒状に形成され、ＥＧＲバルブに固定される。ハウジング１１は、底部から内側の磁性体３０に向かって突出する柱状凸部１２を有している。ホールＩＣ４０は柱状凸部１２の先端部に保持され、ホールＩＣ４０の検出信号を取り出すターミナル４５がハウジング１１のコネクタ部１３に埋設されている。
【００１８】
可動部材２０は樹脂材で形成され、有底筒状の収容部２１とロッド部２２とを有している。収容部２１はハウジング１１の収容孔１５に収容され、シャフト１００の直線移動方向αに往復移動可能である。ハウジング１１の底部と向き合う収容部２１の底部内壁に磁性体３０が固定されている。ロッド部２２は収容部２１の底部外壁からシャフト１００に向かって突出し、その突出端部においてシャフト１００の端部と結合ないしは接触している。これにより、可動部材２０及び磁性体３０はシャフト１００と共に直線移動する。付勢部材であるスプリング２５は、シャフト１００に向かって可動部材２０を付勢している。
【００１９】
次に、磁性体３０の構成について図１及び図２を参照しつつ詳細に説明する。
磁性体３０は、接着剤等で互いに接合された永久磁石３１及び閉塞板３２から構成され、全体として有底筒状を呈している。永久磁石３１はプラスチックマグネット等の強磁性材で概ねテーパ筒状に形成され、閉塞板３２は磁性材で薄板状に形成されている。なお、永久磁石３１と閉塞板３２とを同一の強磁性材で一体に形成してもよい。永久磁石３１が内周面３３により形成する筒孔３４はいわゆる円筒孔であり、磁性体３０がシャフト１００と共に直線移動する移動方向αに沿ってほぼ一定の径で延びている。移動方向αにおいて筒孔３４の一端側は開口し、筒孔３４の他端側は閉塞部としての閉塞板３２により閉塞されている。磁性体３０の一端部を成す永久磁石３１の開口側端部３１ａと、磁性体３０の他端部を成す永久磁石３１の閉塞側端部３１ｂ及び閉塞板３２とには、互いに異なる磁極Ｎ，Ｓが形成されている。これにより、図１（ｂ）に矢印で示す如く磁性体３０及び永久磁石３１の筒孔３４内を通過する環状の磁束が生じる。なお、端部３１ａにＳ極、端部３１ｂ及び閉塞板３２にＮ極を形成して、図１（ｂ）とは逆向きの磁束を生じさせてもよい。
【００２０】
永久磁石３１は、外周面３５の径をほぼ一定にするストレート部３６と、外周面３５の径を変化させる変化部３８とを有している。永久磁石３１においてストレート部３６は、筒孔３４が開口する端部３１ａに設けられている。ストレート部３６の外周面３５ａは、移動方向αに沿って実質的に径変化がない円筒面である。これにより、移動方向αの軸線に直交する径方向のストレート部３６の厚さは移動方向αに沿ってほぼ一定に保たれている。一方、永久磁石３１において変化部３８は、ストレート部３６と隣接して端部３１ｂ側に設けられている。変化部３８の外周面３５ｂは、移動方向αにおいて端部３１ｂからストレート部３６に向かうにほど縮径する円錐面である。これにより、変化部３８の径方向の厚さは移動方向αにおいてストレート部３６に近づくに従い減少している。本実施形態において変化部３８の外周面３５ｂの母線は直線状に延伸しており、変化部３８の径方向厚さの変化率は移動方向αの全域でほぼ一定である。なお、ストレート部３６との境界における変化部３８の径方向厚さ、すなわち変化部３８の径方向の最小厚さは、ストレート部３６の径方向厚さと一致している。
【００２１】
永久磁石３１の筒孔３４にその開口側から柱状凸部１２が同軸上に挿入され、ホールＩＣ４０が筒孔３４内に収容されている。ホールＩＣ４０は、筒孔３４内の磁束密度を感知するホール素子４２と、ホール素子４２の出力信号を処理して得た検出信号をターミナル４５側に出力する処理回路４３とを有している。ホールＩＣ４０は、ホール素子４２の検出面中心を筒孔３４の中心軸線Ｏがほぼ垂直に通過するように配置され、磁性体３０に対して中心軸線Ｏ上を相対移動する。ホール素子４２は、磁性体３０に対するホールＩＣ４０の相対変位量に応じた位置で、筒孔３４内の磁束密度の移動方向成分を感知する。ホールＩＣ４０から出力される検出信号の電圧値は、ホール素子４２が感知した磁束密度の移動方向成分の大きさに比例する。本実施形態では、ホール素子４２及び処理回路４３を共に有するホールＩＣ４０が磁気検出素子を構成している。なお、ホール素子４２を処理回路４３と分離して、ホール素子４２のみを磁気検出素子として柱状凸部１２に保持させてもよいし、磁気抵抗素子ないしは磁気抵抗素子に処理回路を組み合わせたものを磁気検出素子として柱状凸部１２に保持させてもよい。
【００２２】
移動方向αにおいて永久磁石３１の開口側端部３１ａの端面位置を基準としたホールＩＣ４０の相対変位量すなわちシャフト１００の変位量をＸとし、ホールＩＣ４０の検出信号の電圧値をＶとすると、電圧値Ｖは変位量Ｘに対して図３（ｂ）の如き相関を示す。但し、図３（ｂ）において二点鎖線は、変位量Ｘと電圧値Ｖとの相関が線形性を示すときの理想曲線Ｉである。図３（ａ）に磁束密度の方向及び大きさをそれぞれ矢印の向き及び長さで模式的に示すように、変位量センサ１０では筒孔３４内の磁束密度の方向が磁性体３０の両端部近傍において移動方向αに対して傾斜する。しかし変位量センサ１０では、磁性体３０において径方向厚さが薄い側の端部３１ａにストレート部３６が設けられているため、当該端部３１ａの近傍において図１５（ａ）の従来例よりも大きな磁束密度を得ることができる。これにより、磁性体３０の端部３１ａ近傍にホールＩＣ４０が位置する場合に、ホール素子４２により感知される磁束密度の移動方向成分が増大してホール素子４２の検出感度が向上する。したがって、ホール素子４２により感知された成分に比例する電圧値Ｖは、図３（ｂ）に示すように、理想曲線Ｉからの偏差を縮小される。
【００２３】
さらに変位量センサ１０では、磁性体３０において径方向厚さの厚い側の端部に閉塞板３２が設けられているため、磁性体３０の閉塞板側端部の近傍において磁束密度方向の移動方向αに対する傾きが小さくなる。これにより、磁性体３０の閉塞板側端部近傍にホールＩＣ４０が位置する場合、ホール素子４２により感知される磁束密度の移動方向成分が増大してホール素子４２の検出感度が向上する。したがって、電圧値Ｖの理想曲線Ｉからの偏差が図３（ｂ）に示すように縮小される。
【００２４】
しかも変位量センサでは、磁性体３０に対しＩＣセンサ４０が筒孔３４の中心軸線Ｏ上、すなわち移動方向αの一軸線上を相対移動する。これにより、磁性体３０に対してＩＣセンサ４０が移動方向αの軸線周りに相対回転することがあっても、電圧値Ｖの変動を十分に抑制できる。
【００２５】
このように変位量センサ１０によれば、変位量Ｘに対して線形性を示す電圧値Ｖを図３に示すような広い使用領域にて検出できるので、検出精度の向上とセンサ１０の小型化とを図ることができる。なお、使用領域の移動方向αの長さは、例えば永久磁石３１の移動方向αの長さをＭとしたとき０．６５Ｍとなるように設定される。
【００２６】
ここで、変位量センサ１０におけるストレート部３６及び筒孔３４の寸法設定例について説明する。ストレート部３６の移動方向αの長さをＬ、筒孔３４の径をφとし、理想曲線Ｉに対する電圧値Ｖの偏差の割合を出力リニアリティとすると、寸法比Ｌ／φに対して使用領域における出力リニアリティが図４に示す如き相関を示す。この相関より、寸法比Ｌ／φが０．２０≦Ｌ／φ≦０．２７を満足するときには、出力リニアリティが２％以下となり、変位量Ｘと電圧値Ｖとの間に高い線形性を保てることがわかる。すなわち変位量センサ１０では、０．２０≦Ｌ／φ≦０．２７を満たすように長さＬ及び径φを設定することで、変位量Ｘをより高精度に検出できる。
なお、ストレート部３６の長さＬ及び筒孔３４の径φについては、上述の設定例以外にも、変位量センサの仕様に応じて各センサで所望の特性が得られる値に適宜設定できる。
【００２７】
（第二、第三、第四実施形態）
本発明の第二実施形態、第三実施形態及び第四実施形態による変位量センサの要部をそれぞれ図５，６，７に示す。第一実施形態と実質的に同一の構成部分には同一符号を付す。
第二実施形態の変位量センサでは、第一実施形態の磁性体３０に代え、図５に示すように閉塞板３２が設けられない磁性体５０が用いられている。
【００２８】
図６に示す第三実施形態の変位量センサでは、図６に示すように変化部３８の外周面３５ｂの母線が径方向内側に凹む曲線状に延伸しており、変化部３８の径方向厚さの変化率はストレート部３６に近づくに従い減少している。一方、第四実施形態の変位量センサでは、図７に示すように変化部３８の外周面３５ｂの母線が径方向外側に膨らむ曲線状に延伸しており、変化部３８の径方向厚さの変化率はストレート部３６に近づくに従い増大している。
【００２９】
以上説明した第二，第三及び第四実施形態の変位量センサ及び第一実施形態の変位量センサ１０のうちいずれかの構成を採用することで、変位量Ｘに対する電圧値Ｖの線形性について理想曲線Ｉからの偏差を調整できる。
【００３０】
（第五実施形態）
本発明の第五実施形態による変位量センサを図８〜図１０に示す。第一実施形態と実質的に同一の構成部分には同一符号を付す。
第五実施形態の変位量センサ６０では、第一実施形態の筒状の磁性体３０に代え、板状の磁性体６２が用いられている。
【００３１】
磁性体６２は強磁性材で形成された永久磁石である。磁性体６２は収容部２１の底部内壁に固定され、ハウジング１１の底部に向かって板状に突出している。磁性体６２は、移動方向αの軸線に直交する方向（直交方向）βにおいて互いに逆を向く磁性体６２の側面６３，６４を有している。柱状凸部１２及びホールＩＣ４０と直交方向βにおいて向き合う側面６３は、移動方向αに沿って延びる平坦面である。磁性体６２に対してホールＩＣ４０は側面６３に平行な軸線Ｐ上を相対移動する。ここで軸線Ｐは、ホール素子４２の検出面中心をほぼ垂直に通過している。したがって、ホール素子４２の検出面中心から側面６３に至る直交方向βの距離は、ホールＩＣ４０の上記相対移動によらずほぼ一定に保たれている。磁性体６２の突出側先端部６２ａと基端部６２ｂとには、互いに異なる磁極Ｎ，Ｓが形成されている。これにより、図９（ｂ）に矢印で示すように磁性体６２及び側面６３の軸線Ｐ側を通過する環状の磁束が生じる。なお、端部６２ａにＳ極、端部６２ｂにＮ極を形成して、図９（ｂ）とは逆向きの磁束を生じさせてもよい。本実施形態においてホール素子４２は、磁性体６２に対するホールＩＣ４０の相対変位量に応じた位置で、側面６３周囲の磁束密度の移動方向成分を感知する。
【００３２】
磁性体６２は、側面６３，６４間の距離をほぼ一定にするストレート部６６と、側面６３，６４間の距離を変化させる変化部６８とを有している。磁性体６２においてストレート部６６は先端部６２ａに設けられている。ストレート部６６の側面６４ａは、側面６３からの直交方向βの距離が移動方向αに沿って実質的に変化しない平坦面である。これにより、ストレート部６６の直交方向βの厚さは移動方向αに沿ってほぼ一定に保たれている。一方、磁性体６２において変化部６８は、ストレート部６６と隣接して基端部６２ｂ側に設けられている。変化部６８の側面６４ｂは、移動方向αにおいて基端部６２ｂからストレート部６６に向かうほど側面６３からの直交方向距離が減少する平坦面である。これにより、変化部６８の直交方向βの厚さは移動方向αにおいてストレート部６６に近づくに従い減少していると共に、当該厚さの変化率は移動方向αの全域でほぼ一定となっている。なお、ストレート部６６との境界における変化部６８の直交方向βの厚さ、すなわち変化部６８の直交方向βの最小厚さは、ストレート部６６の直交方向βの厚さと一致している。また、図１０に示すように、方向α，βの各軸線に直交する方向γにおいてストレート部６６及び変化部６８の各厚さは、互いに同一に且つ方向γにおけるホール素子４２の検出面幅Ｗよりも厚くされている。
【００３３】
移動方向αにおいて磁性体６２の先端部６２ａの端面位置を基準としたホールＩＣ４０の相対変位量すなわちシャフト１００の変位量をＸとし、ホールＩＣ４０の検出信号の電圧値をＶとすると、変位量Ｘに対する電圧値Ｖの相関は第一実施形態と同様な線形性を示す。これは、磁性体６２において直交方向βの厚さが薄い側の端部６２ａにストレート部６６が設けられているため、当該端部６２ａの近傍においてホール素子４２により感知される磁束密度の移動方向成分が増大してホール素子４２の検出感度が向上するからである。
【００３４】
（第六、第七実施形態）
本発明の第六実施形態及び第七実施形態による変位量センサの要部をそれぞれ図１１，１２に示す。第五実施形態と実質的に同一の構成部分には同一符号を付す。
第六実施形態の変位量センサでは、図１１に示すように変化部６８の側面６４ｂが側面６３側に向かって凹む湾曲面であり、変化部３８の直交方向βの変化率はストレート部６６に近づくに従い減少している。一方、第七実施形態の変位量センサでは、図１２に示すように変化部６８の側面６４ｂが側面６３とは反対側に向かって膨らむ湾曲面であり、変化部３８の直交方向βの変化率はストレート部６６に近づくに従い増加している。
【００３５】
以上説明した第六及び第七実施形態の変位量センサ及び第五実施形態の変位量センサ６０のうちいずれかの構成を採用することで、変位量Ｘに対する電圧値Ｖの線形性について理想曲線Ｉからの偏差を調整できる。
【００３６】
（第八、第九実施形態）
本発明の第八実施形態及び第九実施形態による変位量センサの要部をそれぞれ図１３，１４に示す。第五実施形態と実質的に同一の構成部分には同一符号を付す。
第八実施形態の変位量センサでは、図１３に示すように第五実施形態の磁性体６２が四つ用いられている。各磁性体６２は、ホール素子４２の検出面中心を通過する軸線Ｐ周りに等間隔に配列されている。これによりホール素子４２を通る磁束の密度は、磁性体６２が一つの場合に比べて増大する。したがって、ホールＩＣ４０による検出感度が向上する。
【００３７】
第九実施形態の変位量センサでは、第八実施形態の構成に加え、図１４に示す如き連結板７０が用いられている。連結板７０は磁性材で薄板状に形成され、各磁性体６２の基端部６２ｂに接着剤等で接合されている。これにより、各磁性体６２の基端部６２ｂ同士が連結板７０により連結されて磁気的に接続されるため、連結板７０、各磁性体６２及び各磁性体側面６３の軸線Ｐ側を通過するように環状の磁束が生じる。このような変位量センサでは、磁性体６２の基端部６２ｂ近傍にホールＩＣ４０が位置する場合に、ホール素子４２が感知する磁束密度の移動方向成分が連結板７０により増大し、電圧値Ｖの理想曲線Ｉからの偏差が縮小される。したがって、変位量Ｘの検出精度がさらに向上すると共に、変位量センサの使用領域が拡大する。
【００３８】
なお、第八及び第九実施形態では、四つの磁性体６２として第六又は第七実施形態の形状のものを用いてもよい。また、軸線Ｐ周りにおける磁性体６２の配列数については、四つ以外の数に適宜設定できる。さらに、各磁性体６２の配列間隔については、等間隔以外にも、磁性体６２間毎に変えるようにしてもよい。また、第九実施形態の連結板７０を磁性体６２と同じ強磁性材で一体に形成してもよい。
【００３９】
以上説明した複数の実施形態では、移動体としてのシャフト１００と共に磁性体３０，５０，６２が直線移動し、磁気検出素子としてのホールＩＣ４０が固定されていた。これに対し、移動体と共に磁気検出素子を直線移動させ、磁性体を固定するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】第一実施形態による変位量センサの要部を示す断面図（ａ）、及び変位量センサにおいて生じる磁束を示す模式図（ｂ）である。
【図２】第一実施形態による変位量センサを示す断面図である。
【図３】第一実施形態の変位量センサにおける磁束密度の方向及び大きさを示す模式図（ａ）、及び第一実施形態の変位量センサにおける移動体の変位量とＩＣセンサの出力電圧値との相関を示す特性図（ｂ）である。
【図４】第一実施例の変位量センサにおける寸法比と使用領域の出力リニアリティとの相関を示す特性図である。
【図５】第二実施形態による変位量センサの要部を示す断面図である。
【図６】第三実施形態による変位量センサの要部を示す断面図である。
【図７】第四実施形態による変位量センサの要部を示す断面図である。
【図８】第五実施形態による変位量センサを示す断面図である。
【図９】第五実施形態による変位量センサの要部を示す断面図（ａ）、及び変位量センサにおいて生じる磁束を示す模式図（ｂ）である。
【図１０】図９（ａ）のＸ方向矢視図である。
【図１１】第六実施形態による変位量センサの要部を示す断面図である。
【図１２】第七実施形態による変位量センサの要部を示す断面図である。
【図１３】第八実施形態による変位量センサの要部を示す断面図（ａ）、及び（ａ）のＸＩＩＩ方向矢視図である。
【図１４】第九実施形態による変位量センサの要部を示す断面図である。
【図１５】従来例の変位量センサにおける磁束密度の方向及び大きさを示す模式図（ａ）、及び従来例の変位量センサにおける移動体の変位量と磁気検出素子の検出値との相関を示す特性図（ｂ）である。
【符号の説明】
１０，６０  変位量センサ
１１  ハウジング
１２  柱状凸部
２０  可動部材
３０，５０，６２  磁性体
３１  永久磁石
３１ａ  開口側端部
３１ｂ  閉塞側端部
３２  閉塞板（閉塞部）
３４  筒孔
３６  ストレート部
３８  変化部
４０  ホールＩＣ（磁気検出素子）
４２  ホール素子
４３  処理回路
６２ａ  先端部
６２ｂ  基端部
６３  側面
６６  ストレート部
６８  変化部
７０  連結板（磁性材）
１００  シャフト（移動体）
【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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