(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
２個の永久磁石と１個の磁気センサとを具え、
前記２個の永久磁石は相互の位置関係が固定に配列され、
前記磁気センサは前記２個の永久磁石の配列に対しその側方に配置され、
前記２個の永久磁石と前記磁気センサとは該２個の永久磁石の配列方向と平行な方向に相対移動し、
前記２個の永久磁石は、前記磁気センサに対面する側の面が相互に逆極性の磁極面を構成しかつ該磁極面どうしが互いに内向きに傾斜して配置され、
前記磁気センサの磁気センシング方向は前記２個の永久磁石の配列方向と直交する方向に設定され、
前記磁気センサから、前記２個の永久磁石と該磁気センサの前記相対移動方向の相互の位置関係に応じた出力を得る位置検出装置であって、
前記２個の永久磁石と前記磁気センサとの前記相対移動の移動ストローク長が該２個の永久磁石の前記磁極面の中心点相互間の距離に対して８０％以下となるように、該２個の永久磁石の中心点相互間の距離が設定されている位置検出装置。
【請求項２】
２個の永久磁石と１個の磁気センサとを具え、
前記２個の永久磁石は相互の位置関係が固定に配列され、
前記磁気センサは前記２個の永久磁石の配列に対しその側方に配置され、
前記２個の永久磁石と前記磁気センサとは該２個の永久磁石の配列方向と平行な方向に相対移動し、
前記２個の永久磁石は、前記磁気センサに対面する側の面が相互に逆極性の磁極面を構成しかつ該磁極面どうしが互いに内向きに傾斜して配置され、
前記磁気センサの磁気センシング方向は前記２個の永久磁石の配列方向と直交する方向に設定され、
前記磁気センサから、前記２個の永久磁石と該磁気センサの前記相対移動方向の相互の位置関係に応じた出力を得る位置検出装置であって、
前記２個の永久磁石の前記磁気センサに対面する側の各磁極面の中心点および前記磁気センサのセンシングポイントが属する平面上で、該２個の永久磁石の該各磁極面の長さが前記相対移動の移動ストローク長の１／３以上で該２個の永久磁石が互いに接触する長さ未満に設定されている位置検出装置。
【請求項３】
ミラーハウジング内に傾動自在に支持されてモータ駆動による該傾動動作により鏡面角度が調整されるミラー本体と、
前記ミラー本体の背面の前記傾動動作の中心点を外れた位置に一端が枢支され、該ミラー本体の前記傾動動作と連動して該ミラー本体の面に直交する方向に直線移動するスライド部材と、
該スライド部材に前記直線移動方向に沿って配列して取り付けられた２個の永久磁石と、
前記ミラーハウジング内の固定部分に取り付けられた１個の磁気センサとを具え、
前記２個の永久磁石と前記１個の磁気センサの配置を、請求項１または２の位置検出装置における前記２個の永久磁石と前記１個の磁気センサの配置に設定してなり、
前記磁気センサから、前記ミラー本体の鏡面角度に応じた出力を得る自動車用ミラーの鏡面角度検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は磁気センサを利用して移動体の位置を検出する装置に関し、良好な直線性が得られる範囲の拡大を図ったものである。また、この発明はこの位置検出装置を利用した自動車用ミラーの鏡面角度検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車用ミラーの鏡面角度検出装置は、鏡面の上下方向および左右方向の傾き角度をモータ駆動で調整できるようにしたいわゆるリモコンドアミラーに組み込まれて、所定の基準角度位置に対する鏡面の上下方向および左右方向の絶対角度位置や角度の変位量を検出するものである。この鏡面角度検出装置は、例えば、運転者が調整した鏡面角度を検出してメモリに記憶しておき、鏡面角度が別の角度状態に変更された後に、元の鏡面角度に戻すときに、スイッチ等によるワンタッチ操作で、メモリに記憶されている設定値を読み出して、鏡面角度をこの読み出された値に自動調整するのに利用される。また、車両のギヤシフト操作手段がリバース位置に投入されたことに連動して、車両用アウターミラーの鏡面を所定角度量下向きに回動させて、車両後進時（後進で駐車スペースに進入させるとき等）に運転者が後輪付近を視認できるようになし、その後、ギヤシフト操作手段がリバース位置から他の操作位置に切り換えられたことに連動して、鏡面を前記所定角度量上向きに回動させて、元の鏡面角度位置に復帰させるようにするいわゆるリバース連動鏡面角度制御においても、鏡面角度の変位量を検出するのにこの鏡面角度検出装置が利用される。
【０００３】
自動車用ミラーの鏡面角度検出装置として、従来よりホール素子等の磁気センサを用いたものが提案されている。例えば下記特許文献１には、図２に示す構造が開示されている。図２において、ミラー本体１０はミラーホルダー１２の前面にミラー板１４を嵌め込み装着して構成されている。ミラー本体１０の裏面中央部にはピボット１６が突出形成されている。ミラーハウジング１５の前面開口部内にはミラー本体１０の背後位置に鏡面駆動装置１７（ミラー角度調整用アクチュエータユニット）が収容され固定配置されている。鏡面駆動装置１７の前面中央部には自在継手１９が構成され、この自在継手１９にミラー本体１０のピボット１６が枢支連結されている。ミラー本体１０はピボット１６を中心に傾動（揺動）して、その鏡面角度が調整される。
【０００４】
ミラー本体１０の裏面にはピボット１６を外れた位置に自在継手１８が構成されている。自在継手１８には鏡面駆動装置１７のねじロッド２０の上端の球部２０ｃが枢支連結されている。ねじロッド２０はギヤ板２２の中心孔２２ａを貫通して配置されている。ねじロッド２０の下端部はその軸方向に摺動自在に案内溝２４内に案内されている。ねじロッド２０はその軸周り方向の回転が阻止されている。ギヤ板２２は、その軸方向への移動が阻止された状態で、鏡面角度調整用モータ（図示せず）により軸周り方向に回転駆動される。ギヤ板２２の中心孔２２ａ内にはスプリング２２ｂが配置されている。スプリング２２ｂはねじロッド２０の外周面のねじ溝２０ａに噛み合っている。このような構成により、ギヤ板２２を鏡面角度調整用モータで回転駆動すると、ねじ溝２０ａとスプリング２２ｂとの噛み合いにより、軸周り方向の回転が阻止されたねじロッド２０はその軸方向に直線移動する。このねじロッド２０の直線移動により、ミラー本体１０はピボット１６を中心に傾動し、その鏡面角度が調整される。
【０００５】
ねじロッド２０の下部にはその中心軸に沿って棒状の永久磁石２６が埋め込まれている。永久磁石２６は磁化方向がその軸方向（長手方向）に設定されており、軸方向の一端部がＮ（またはＳ）極、他端部がＳ（またはＮ）極を構成する。鏡面駆動装置１７内には、ねじロッド２０の下部外周面に対向して、磁気センサとしてホール素子２８が固定配置されている。ねじロッド２０の軸方向の移動により、ホール素子２８に鎖交する磁束のうち該ホール素子２８の磁気センシング方向（磁気に感応する方向をいう。すなわち、ホール素子の場合は供給されるホール電流の方向に直交する方向であり、図２の配置では永久磁石２６の軸に直交する方向が磁気センシング方向である。）の成分が変化するので、ホール素子２８からはねじロッド２０の軸方向位置すなわち鏡面角度に応じたホール電圧が出力される。したがって、このホール電圧により鏡面角度が検出される。
【０００６】
また、下記特許文献２には、同じく自動車用ミラーの鏡面角度検出装置として、図３に示す２個の永久磁石３２，３４と１個のホール素子３６を使用した構成が開示されている。永久磁石３２，３４は相互に離隔して配列され、連結具３８で相互に連結されている。永久磁石３２，３４は鏡面角度調整に伴って永久磁石３２，３４の配列方向と平行な方向（矢印Ａで示す方向）に直線移動する。永久磁石３２，３４は連結具３８に固定された側の端面３２ａ，３４ａとその反対側の端面（自由端）３２ｂ，３４ｂがそれぞれ磁極面を構成する。永久磁石３２，３４の磁化方向は互いに逆向きに設定されている。永久磁石３２，３４の端面３２ｂ，３４ｂには所定長のギャップｙを介してホール素子３６が対向配置されている。鏡面角度調整に伴って永久磁石３２，３４が矢印Ａの方向に直線移動すると、ホール素子３６に鎖交する磁束のうち該ホール素子３６の磁気センシング方向（矢印Ｂで示す方向）の成分が変化するので、ホール素子３６からは鏡面角度に応じたホール電圧が出力される。したがって、このホール電圧により鏡面角度が検出される。
【０００７】
【特許文献１】実開昭６４−２８３４３号公報（第１図）
【特許文献２】米国特許第６３８２８０６号明細書（第３Ｄ図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
前記特許文献１記載の鏡面角度検出装置によれば、永久磁石２６の位置に対するホール素子２８のホール電圧の特性において良好な直線性が得られる範囲が狭かった。また、前記特許文献２記載の鏡面角度検出装置でも、永久磁石３２，３４の位置に対するホール素子３６のホール電圧の特性において良好な直線性が得られる範囲が狭かった。
【０００９】
このように、特許文献１，２記載の鏡面角度検出装置は、永久磁石の位置（＝鏡面角度位置）に対する磁気センサ出力（ホール電圧）の特性において良好な直線性が得られる範囲が狭かったため、直線性が悪い範囲を使わざるを得なかった。このため、例えばリバース連動動作において、鏡面角度の変位量の検出に誤差を生じていた。すなわち、リバース連動動作は、鏡面を下向きに回動させる角度変位量目標値をΔＭ（例えばΔＭ＝６°等）、鏡面角度変位量１°あたりのホール電圧変化量をΔＶとして、リバース連動動作の開始前のホール電圧値に対してホール電圧が設定値ΔＭ×ΔＶ分変化する角度位置まで鏡面を下向きに回動させることで、鏡面を該角度変位量目標値ΔＭ分下向きに回動させるようにしている。図４はこのときの鏡面角度とホール電圧の関係を示す。太線Ｃは鏡面角度位置に対するホール電圧の変化特性が理想直線の場合である。理想直線の場合は、車両のギヤシフト操作手段をリバース位置に投入して、リバース連動動作開始前の鏡面角度位置Ｍ１でのホール電圧をＶ１としてホール電圧がΔＭ×ΔＶ変化（減少）してＶ２（Ｖ２＝Ｖ１−ΔＭ×ΔＶ）に達するまで鏡面を下向きに回動させると、鏡面は角度変位量目標値ΔＭ分正確に回動して鏡面角度位置Ｍ２で停止する。したがって、運転者はミラーを通して車両後輪付近を良好に視認して後進操作を行うことができる。
【００１０】
これに対し、細線Ｄは鏡面角度位置に対するホール電圧の変化特性において良好な直線性が得られる範囲が狭い（すなわち、特性全体として直線性が悪い）場合である。この特性の場合は、車両のギヤシフト操作手段をリバース位置に投入して、リバース連動動作開始前の鏡面角度位置Ｍ１’でのホール電圧をＶ１としてホール電圧が設定値ΔＭ×ΔＶ分変化（減少）してＶ２（Ｖ２＝Ｖ１−ΔＭ×ΔＶ）に達するまで鏡面を下向きに回動させると、鏡面は角度変位量目標値ΔＭよりも大きい角度変位量ΔＭ’（ΔＭ＝６°とすると、例えばΔＭ’＝８°等）分回動して鏡面角度位置Ｍ２’で停止する。したがって、この場合はミラーは回動し過ぎなので、運転者はミラーを通して車両後輪付近を視認し難くなり、後進操作に支障を来すことになる。
【００１１】
この発明は従来の技術における上記問題点を解決して、移動体の位置に対する磁気センサ出力の特性において良好な直線性が得られる範囲の拡大を図った位置検出装置およびこの位置検出装置を利用した自動車用ミラーの鏡面角度検出装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この発明の位置検出装置は、２個の永久磁石と１個の磁気センサとを具え、前記２個の永久磁石は相互の位置関係が固定に配列され、前記磁気センサは前記２個の永久磁石の配列に対しその側方に配置され、前記２個の永久磁石と前記磁気センサとは該２個の永久磁石の配列方向と平行な方向に相対移動し、前記２個の永久磁石は、前記磁気センサに対面する側の面が相互に逆極性の磁極面を構成しかつ該磁極面どうしが互いに内向きに傾斜して配置され、前記磁気センサの磁気センシング方向は前記２個の永久磁石の配列方向と直交する方向に設定され、前記磁気センサから、前記２個の永久磁石と該磁気センサの前記相対移動方向の相互の位置関係に応じた出力を得るものである。
【００１３】
この発明の位置検出装置によれば、２個の永久磁石の磁気センサに対面する側の磁極面どうしを互いに内向きに傾斜して配置することにより、後述するように、移動体の位置に対する磁気センサ出力の特性において、良好な直線性が得られる範囲を拡大することができる。
【００１４】
この発明の位置検出装置において、前記２個の永久磁石の互いに内向きに傾斜して配置された磁極面の該傾斜角は、例えば該２個の永久磁石の配列方向に対し１０°よりも大きく８０°よりも小さい角度に設定することができる。
【００１５】
この発明の位置検出装置において、前記２個の永久磁石と前記磁気センサとが該２個の永久磁石から該磁気センサまでの距離が互いに等しい位置関係にあるときに、前記２個の永久磁石の前記磁気センサに対面する側の各磁極面の中心点どうしを結ぶ直線の中点と該磁気センサのセンシングポイントとを結ぶ直線と、前記２個の永久磁石の前記磁気センサに対面する側の各磁極面の中心点と前記磁気センサのセンシングポイントを結ぶ各直線とのなす角度を、例えばそれぞれ４５°±５°に設定することができる。
【００１６】
この発明の位置検出装置において、前記２個の永久磁石の中心点相互間の距離は、例えば前記２個の永久磁石と前記磁気センサとの前記相対移動の移動ストローク長が該２個の永久磁石の前記磁極面の中心点相互間の距離に対して８０％以下となるように設定することができる。
【００１７】
この発明の位置検出装置において前記２個の永久磁石の前記磁気センサに対面する側の各磁極面の中心点および前記磁気センサのセンシングポイントが属する平面上で、該２個の永久磁石の該各磁極面の長さは、例えば前記相対移動の移動ストローク長の１／３以上で該２個の永久磁石が互いに接触する長さ未満に設定することができる。
【００１８】
この発明の自動車用ミラーの鏡面角度検出装置は、ミラーハウジング内に傾動自在に支持されてモータ駆動による該傾動動作により鏡面角度が調整されるミラー本体と、前記ミラー本体の背面の前記傾動動作の中心点を外れた位置に一端が枢支され、該ミラー本体の前記傾動動作と連動して該ミラー本体の面に直交する方向に直線移動するスライド部材と、該スライド部材に前記直線移動方向に沿って配列して取り付けられた２個の永久磁石と、前記ミラーハウジング内の固定部分に取り付けられた１個の磁気センサとを具え、前記２個の永久磁石と前記１個の磁気センサの配置を、前記この発明の位置検出装置における２個の永久磁石と１個の磁気センサの配置に設定してなり、前記磁気センサから、前記ミラー本体の鏡面角度に応じた出力を得るものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
《位置検出装置の実施の形態》
この発明の位置検出装置の実施の形態を以下説明する。ここでは磁気センサが固定され、２個の永久磁石が移動する場合を示すが、これとは逆に２個の永久磁石が固定され、磁気センサが移動する配置も可能である。図１は、この発明の位置検出装置の実施の形態を示す。この位置検出装置４０は、特性が揃った２個の永久磁石４２，４４と１個の磁気センサ４６を具える。永久磁石４２，４４は位置検出対象である移動体４８上の相互に離隔した位置に固定配置されている。磁気センサ４６は２個の永久磁石４２，４４の配列に対してその側方の固定位置に固定配置されている。移動体４８は２個の永久磁石４２，４４の配列方向と平行な方向すなわち矢印Ｅで示す方向に移動する。
【００２０】
永久磁石４２，４４は同一形状の直方体で構成され、その磁化方向は後述する点Ｐ１，Ｐ２，Ｐｓが属する平面（＝図１の紙面）に平行でかつ該直方体の短手方向に設定されている。永久磁石４２，４４は磁気センサ４６に対面する側の面４２ａ，４４ａどうしが互いに逆極性の磁極面を構成している。すなわち、永久磁石４２の磁気センサ４６に対面する側の磁極面４２ａがＮ極であれば、その裏側の磁極面４２ｂはＳ極を構成し、永久磁石４４の磁気センサ４６に対面する側の磁極面４４ａはＳ極、その裏側の磁極面４４ｂはＮ極をそれぞれ構成する。永久磁石４２，４４の磁気センサ４６に対面する側の磁極面４２ａ，４４ａは互いに内向きに傾斜して配置されている。
【００２１】
磁気センサ４６はこの実施の形態ではホール素子で構成されている。ホール素子４６には定電流源５０から永久磁石４２，４４の配列方向（矢印Ｅ方向）と平行な方向にホール電流Ｉｈが供給される。したがって、ホール素子４６の磁気センシング方向すなわち磁気に感応する方向はホール電流Ｉｈと直交する方向であるから、該磁気センシング方向は永久磁石４２，４４の配列方向（矢印Ｅ方向）と直交する方向（矢印Ｆで示す方向）に設定されている。このような配置により、移動体４８が永久磁石４２，４４を伴って矢印Ｅの方向に移動すると、ホール素子４６に鎖交する永久磁石４２，４４による磁束のうち該ホール素子４６の磁気センシング方向Ｆの成分が変化するので、ホール素子４６からは移動体４８の位置に応じたホール電圧Ｖｈが、ホール電流Ｉｈの方向および磁気センシング方向Ｆの両者に直交する方向に得られる。したがって、このホール電圧Ｖｈを検出することにより移動体４８の位置が検出される。
【００２２】
移動体４８の位置に対するホール素子４６の出力の直線性を良好にする（すなわち良好な直線性が得られる範囲を広く得る）ための永久磁石４２，４４とホール素子４６の相互の位置関係および永久磁石４２，４４の寸法について説明する。ホール素子４６から永久磁石４２，４４までの距離が互いに等しい位置関係にある状態（図１に示す中立位置の状態）で、永久磁石４２，４４の磁極面４２ａ，４４ａの中心点Ｐ１，Ｐ２どうしを結ぶ直線Ｌ１の中点Ｐ１２とホール素子４６のセンシングポイント（磁気を検知する中心点）Ｐｓとを結ぶ直線Ｌ２と、永久磁石４２，４４の磁極面４２ａ，４４ａの中心点Ｐ１，Ｐ２とホール素子４６のセンシングポイントＰｓとを結ぶ各直線Ｌ３，Ｌ４とのなす角度θは、４５°±５°の互いに等しい角度に設定するのが望ましい（４５°が理想と考えられる）。また、永久磁石４２，４４の配列方向（矢印Ｅ方向）に対して磁極面４２ａ，４４ａが互いに内向きに傾斜する傾斜角度θ’は、１０°＜θ’＜８０°の互いに等しい角度に設定するのが望ましい（４５°が理想と考えられる）。
【００２３】
永久磁石４２，４４の磁極面４２ａ，４４ａの中心点Ｐ１，Ｐ２間の距離ｄ１と、永久磁石４２，４４の長手方向の長さ（永久磁石４２，４４の磁極面４２ａ，４４ａの中心点Ｐ１，Ｐ２およびホール素子４６のセンシングポイントＰｓが属する平面における永久磁石４２，４４の磁極面４２ａ，４４ａの長さ）ｄ２は、移動体４８の移動ストローク長Ｓに応じてそれぞれ設定される。すなわち、永久磁石４２，４４の磁極面４２ａ，４４ａの中心点Ｐ１，Ｐ２間の距離ｄ１は、移動ストローク長Ｓが該距離ｄ１の８０％以下（０＜Ｓ≦０．８×ｄ１）、より好ましくは７５％以下（０＜Ｓ≦０．７５×ｄ１）となるように設定するのが望ましい。また、永久磁石４２，４４の長さｄ２は、移動ストローク長Ｓの１／３以上で該２個の永久磁石が互いに接触する長さ未満に設定するのが望ましい。
【００２４】
以上をまとめると、図１の構成において移動体４８の位置に対するホール素子４６の出力の直線性に影響する主要なパラメータとして、角度θ，θ’および距離（長さ）ｄ１，ｄ２がある。このうち、角度θ，θ’はθ＝４５°±５°、１０°＜θ’＜８０°に設定するのが望ましい。また、距離（長さ）ｄ１、ｄ２は移動ストローク長Ｓに応じて設定される。なお、永久磁石４２，４４の磁極面４２ａ，４４ａの中心点Ｐ１，Ｐ２どうしを結ぶ直線Ｌ１の中点Ｐ１２とホール素子４６のセンシングポイントＰｓ間の距離ｄ３は角度θと距離ｄ１を設定すれば必然的に決まる。あるいは、距離ｄ３の設定が優先される場合には、距離ｄ３を設定したうえで、角度θがθ＝４５°±５°に収まりかつ距離ｄ１と移動ストローク長Ｓとが上述した関係に収まるように距離ｄ１を設定すればよい。
【００２５】
図１の配置による磁力線分布を図５に示す。図５では、実線で示すホール素子４６の位置に対し角度θを４５°に設定している。また、角度θ’を４５°に設定している。この磁力線分布は、永久磁石４２の長手方向の両端部でそれ自身の両磁極面４２ａ，４２ｂ間に生じる磁力線Ｍ１，Ｍ２と、永久磁石４４の長手方向の両端部でそれ自身の両磁極面４４ａ，４４ｂ間に生じる磁力線Ｍ３，Ｍ４と、永久磁石４２，４４の磁極面４２ａ，４４ａ間に生じる磁力線Ｍ５と、永久磁石４２，４４の磁極面４２ｂ，４４ｂ間に生じる磁力線Ｍ６からなる。ホール素子４６には、このうち主に永久磁石４２，４４の磁極面４２ａ，４４ａ間に生じる磁力線Ｍ５が鎖交し、移動ストローク長Ｓが長い場合は該移動ストロークの両端部で磁力線Ｍ１，Ｍ３の一部も鎖交する。
【００２６】
移動体４８の位置に対する、ホール素子４６に鎖交する永久磁石４２，４４による磁束のうち該ホール素子４６の磁気センシング方向Ｆの磁束成分の磁束密度の関係を図６に実線で示す。これによれば移動ストローク長Ｓの全体にわたり良好な直線性が得られることがわかる。ホール素子４６のホール電圧Ｖｈはこの磁束密度成分に比例するので、移動体４８の移動方向Ｅの位置に対するホール電圧Ｖｈの直線性は良好となる（良好な直線性が得られる範囲が広く得られる）。
【００２７】
図５においてホール素子４６の位置を、符号４６’で示すように移動体４８に接近させていくと（すなわち角度θが４５°より大きくなっていくと）、移動体４８の移動方向Ｅの位置に対するホール素子４６に鎖交する磁束のうち磁気センシング方向Ｆの磁束成分の磁束密度の関係は図６に一点鎖線で示すようにしだいに寝てきて直線性が悪化していく（良好な直線性が得られる範囲が狭くなる）。また、図５においてホール素子４６の位置を、符号４６”で示すように移動体４８から遠ざけていくと（すなわち角度θが４５°より小さくなっていくと）、移動体４８の移動方向Ｅの位置に対するホール素子４６に鎖交する磁束のうち磁気センシング方向Ｆの磁束成分の磁束密度の関係は図６に二点鎖線で示すようにしだいに立ってきて直線性が悪化していく（良好な直線性が得られる範囲が狭くなる）。
【００２８】
図５において、ホール素子４６が実線で示す位置（このときθ＝４５°）にあるときに、角度θ’を様々に変化させたときの、移動体４８の移動方向Ｅの位置に対するホール素子４６の出力電圧の関係（実測値）を図７〜図１０に示す。角度θ’の値は、図７が４５°、図８が１５°、図９が１０°、図１０が０°である。なお、図７〜図１０において、移動体４８の移動ストローク長Ｓは１２ｍｍであり、その中央の６ｍｍの位置が図５に示す中立位置である。図７〜図１０において実線は移動体４８の移動方向Ｅの位置に対するホール素子４６の出力電圧の実際の特性、点線はその理想直線である。ここで、出力電圧はホール電圧にバイアス電圧を加えて、移動ストローク長Ｓ全域にわたり正極性の出力電圧が得られるようにしている。
【００２９】
図７〜図１０によれば、θ’＝４５°の場合（図７）が最も良好な直線性が得られ（良好な直線性が得られる範囲が広く得られ）、角度θ’の値が小さくなるにつれて直線性が低下し（良好な直線性が得られる範囲が狭くなり）、θ’＝１０°以下（図９、図１０）では直線性の悪化が顕著になることがわかる。したがって、角度θ’は１０°よりも大きいことが望ましいといえる。また、角度θ’を４５°よりも大きくした場合も直線性がしだいに低下し（良好な直線性が得られる範囲がしだいに狭くなり）、θ’＝８０°以上では直線性の悪化が顕著になる。したがって、角度θ’は８０°よりも小さいことが望ましいといえる。
【００３０】
《自動車用ミラーの鏡面角度検出装置の実施の形態》
この発明の位置検出装置を使用したこの発明の自動車用ミラーの鏡面角度検出装置の実施の形態を説明する。図１１はこの発明の鏡面角度検出装置を具備する自動車用ミラーの鏡面駆動装置５２（ミラー角度調整用アクチュエータユニット）を示す。この鏡面駆動装置５２は自動車用ミラーのミラーハウジング（図１３の符号５４）の前面開口部（図１３の符号５７）内に収容配置される。鏡面駆動装置５２は、フレーム（図１３の符号５５）を介してミラーハウジング５４に固定配置されたハウジングフロント５６（固定部）と、このハウジングフロント５６にピボットＰで全方向（上下方向および左右方向）に傾動（揺動）自在に連結されたプレートピボット５８（傾動部）を具える。
【００３１】
図１１のハウジングフロント５６とプレートピボット５８の組立体５９（サブアッシー）を分解した状態を図１２に示す。図１２において、ハウジングフロント５６の内部底面には４本の突出部６０，６２，６４，６６が、ハウジングフロント５６の中心軸を中心に概ね周方向に均等間隔となる配置で突出形成されている。このうち、突出部６０，６２の外周面にはねじ溝６０ａ，６２ａが形成されている。また、突出部６４，６６は筒状に形成されている。ハウジングフロント５６の内部底面の突出部６０，６２，６４，６６で囲まれた箇所には凹所６８が形成されている。凹所６８には、左右方向鏡面角度調整用モータ７０と上下方向鏡面角度調整用モータ７２が収容配置される。モータ７０，７２の電極端子７４，７６が配置された後端部には給電用アダプタ７８が装着される。モータ７０，７２の回転軸７０ａ，７２ａにはウォーム８０，８２が取り付けられる。
【００３２】
ハウジングフロント５６の内部底面には、突出部６０，６２と同軸状にホイールウォーム８４，８６が載置される。ホイールウォーム８４，８６の外周面のギヤ８４ａ，８６ａにはウォーム８０，８２が噛み合う。ハウジングフロント５６の内部底面にウォーム８０，８２と給電用アダプタ７８を装着したモータ７０，７２と、ホイールウォーム８４，８６を配置した状態で、その上にはハウジングリヤ８８が被せられる。ハウジングリヤ８８はハウジングフロント５６の内部底面にねじ止めされる。ハウジングリヤ８８の前面には、ピボットＰを形成するための半球状凹所８８ａが形成されている。半球状凹所８８ａの中央部にはボス８８ｂが突出形成されている。ボス８８ｂの頂部にはねじ穴８８ｅが形成されている。また、ハウジングリヤ８８の前面には開口部８８ｃ，８８ｄが形成されている。開口部８８ｃ，８８ｄはホイールウォーム８４，８６の中空部８４ｂ，８６ｂに連通する。
【００３３】
プレートピボット５８の背面（下面）には図示しない自在継手（球状凹所）が形成されている。この自在継手にはナットアジャスト８５，８７の上端部に形成された球部８５ａ，８７ａが嵌め込まれる。これにより、ナットアジャスト８５，８７はプレートピボット５８の背面（下面）に枢支連結される。ナットアジャスト８５，８７内には下方に開口した中空部（図示せず）が形成されている。ナットアジャスト８５，８７はハウジングリヤ８８の開口部８８ｃ，８８ｄを通してホイールウォーム８４，８６の中空部８４ｂ，８６ｂにそれぞれ差し込まれる。このとき、ナットアジャスト８５，８７の上記中空部にはハウジングフロント５６の突出部６０，６２がそれぞれ差し込まれる。ナットアジャスト８５，８７の側面には突起８５ｃ，８７ｃがそれぞれ形成されている。この突起８５ｃ，８７ｃはホイールウォーム８４，８６の側面に形成された軸方向のスリット８４ｃ，８６ｃにスライド自在に収容される。これにより、ナットアジャスト８５，８７はホイールウォーム８４，８６に対し、軸方向には移動自在で軸周り方向には相対回転不能とされる。
【００３４】
ナットアジャスト８５，８７の下端部には爪部８５ｂ，８７ｂが形成されている。爪部８５ｂ，８７ｂはハウジングフロント５６の突出部６０，６２の外周面のねじ溝６０ａ，６２ａにそれぞれ噛み合う。以上の構成により、モータ７０を駆動すると、ウォーム８０を介してホイールウォーム８４がナットアジャスト８５を伴って回転し、これに伴い、突出部６０のねじ溝６０ａとナットアジャスト８５の爪部８５ｂとの噛み合いにより、ナットアジャスト８５が軸方向に移動してプレートピボット５８が左右方向に傾動し、左右方向の鏡面角度調整が行われる。また、モータ７２を駆動すると、ウォーム８２を介してホイールウォーム８６がナットアジャスト８７を伴って回転し、これに伴い、突出部６２のねじ溝６２ａとナットアジャスト８７の爪部８７ｂとの噛み合いにより、ナットアジャスト８７が軸方向に移動してプレートピボット５８が上下方向に傾動し、上下方向の鏡面角度調整が行われる。
【００３５】
プレートピボット５８の前面５８ａにはミラー本体１３７（図１３）が装着される。プレートピボット５８の中央部背面にはピボットＰを形成するための半球状凸部５８ｂが形成されている。半球状凸部５８ｂは前記ハウジングリヤ８８の半球状凹部８８ａに全方向（上下方向および左右方向）に傾動自在に収容される。これにより、プレートピボット５８はハウジングフロント５６にピボットＰで全方向に傾動自在に支持される。半球状凸部５８ｂの前面（上面）側には、半球状凸部５８ｂと同心状に半球状凹部５８ｃが形成されている。半球状凹部５８ｃには半球状のキャップサポート９０が全方向に傾動自在に収容される。キャップサポート９０の前面（上面）にはスプリング９２（板ばね）が配置される。スクリュータッピング９４はスプリング９２の上から、スプリング９２、キャップサポート９０、プレートピボット５８の各中心に通されてハウジングリヤ８８のボス８８ｂの頂部のねじ孔８８ｅにねじ込まれる。これにより、プレートピボット５８はスプリング９２に押圧されて、がたつきを生じることなくハウジングフロント５６にピボットＰで全方向に傾動自在に連結される。
【００３６】
図１１のサブアッシー５９は以上説明した図１２の各構成部品を組み立てたものである。図１１において、スライドブロック９６，９８（スライド部材）は角棒状に構成され、ハウジングフロント５６の突出部６４，６６（図１２）の中空部（スライド孔）６４ａ，６６ａに、該スライド孔６４ａ，６６ａの下端開口部から差し込まれて、軸方向にスライド自在に収容される。スライド孔６４ａ，６６ａは、スライドブロック９６，９８の軸周り方向の回転を阻止するために、角棒状のスライドブロック９６，９８に合わせて横断面形状が角形に形成されている。スライドブロック９６，９８の上端部には球部９６ａ，９８ａが構成されている。スライドブロック９６，９８は球部９６ａ，９８ａをプレートピボット５８の背面（下面）の自在継手（図１３の符号１４３）に嵌め込むことにより、プレートピボット５８に枢支連結される。スライドブロック９６内に形成された空間（図１３の符号１４５，１４９，１４７）には特性が揃った永久磁石１００，１０２とスプリングプレート（板ばね）１０４がそれぞれ収容配置される。スライドブロック９８内に形成された空間（図１３の符号１４５，１４９，１４７）には特性が揃った永久磁石１０６，１０８とスプリングプレート（板ばね）１１１が収容配置される。永久磁石１００，１０２，１０６，１０８は例えばネオジム磁石で構成される。
【００３７】
図１１において、回路基板１１３の上面には、上下方向鏡面角度検出用ホール素子１１５および左右方向鏡面角度検出用ホール素子１１７と、給電用アダプタ７８（図１２）に差し込まれてモータ７０，７２に給電する給電用端子１１９，１２１，１２３，１２５が立設固定されている。回路基板１１３の下面には、ホール素子１１５，１１７および給電用端子１１９，１２１，１２３，１２５から導かれる各配線の端子を配列したソケット１２７が固定配置されている。回路基板１１３はカバー１２９の上面に固定装着される。カバー１２９は３本のスクリュータッピング１３１によりハウジングフロント５６の背面に装着される。このときホール素子１１５は、突出部６４（図１２）のスライド孔６４ａに挿入されたスライドブロック９６と対面して、永久磁石１００，１０２の配列に対しその側方に配置された状態となる。また、ホール素子１１７は、突出部６６（図１２）のスライド孔６６ａに挿入されたスライドブロック９８と対面して、永久磁石１０６，１０８の配列に対しその側方に配置された状態となる。コネクタ１３３には、モータ７０，７２への給電用、ホール素子１１５，１１７の駆動用、ホール素子１１５，１１７の出力信号取り出し用等のケーブル群１３５の端子が配置されている。このコネクタ１３３はカバー１２９の開口部１２９ａを介して回路基板１１３のソケット１２７に差し込み装着される。
【００３８】
図１３は、以上の構成の鏡面駆動装置５２におけるスライドブロック９６（９８）とホール素子１１５（１１７）の配置を示す。図１３において、ミラーハウジング５４の前面開口部５７内には図１１の鏡面駆動装置５２が収容配置されている。鏡面駆動装置５２は、背面にカバー１２９を装着したハウジングフロント５６（固定部）がフレーム５５を介してミラーハウジング５４に固定配置されている。ハウジングフロント５６の前面にはプレートピボット５８がピボットＰで全方向に傾動自在に連結されている。ハウジングフロント５６の内周面５６ｂとプレートピボット５８の外周面５８ｄはピボットＰを中心とした同一半径の球面に形成され、両面５６ｂ，５８ｄは摺動自在に互いに当接しあっている。これにより、プレートピボット５８の傾動時にプレートピボット５８の外周面５８ｂはハウジングフロント５６の内周面５６ｂを摺動する。この摺動によりプレートピボット５８の傾動が安定に支持される。
【００３９】
プレートピボット５８の前面５８ａにはミラー本体１３７が固定装着される。ミラー本体１３７はミラーホルダー１３９の前面にミラー板１４１を嵌め込み装着して構成されている。ハウジングフロント５６に対しプレートピボット５８をピボットＰを中心に傾動させることにより鏡面角度が調整される。一点鎖線Ｈは鏡面駆動装置５２の基準面を示す。図１３に示す、プレートピボット５８の前面５８ａが基準面Ｈと平行な状態（ミラー本体１３７が基準面Ｈと平行な状態）が、鏡面角度が上下方向および左右方向とも０°の基準角度位置にある状態（中立状態）である。プレートピボット５８の裏面にはピボットＰを外れた位置に自在継手（球状凹所）１４３が構成されている。
【００４０】
ハウジングフロント５６の内部底面には突出部６４（６６）が立設形成されている。突出部６４（６６）内にはスライド孔６４ａ（６６ａ）が形成されている。スライド孔６４ａ（６６ａ）の軸Ｉは基準面Ｈに対し垂直に形成されている。スライドブロック９６（９８）はその上端部の球部９６ａ（９８ａ）をプレートピボット５８の自在継手１４３に嵌め込むことにより、プレートピボット５８に枢支連結される。スライドブロック９６（９８）はスライド孔６４ａ（６６ａ）内に、その軸方向にスライド自在で軸周り方向に回転不能に収容される。
【００４１】
スライドブロック９６（９８）内は上下方向に三段の空間１４５，１４７，１４９に仕切られている。上段の空間１４５には永久磁石１００（１０６）が収容固定される。下段の空間１４９には永久磁石１０２（１０８）が収容固定される。中段の空間１４７は横方向に２つの空間１４７ａ，１４７ｂに仕切られ、そのうちの一方の空間１４７ａにスプリングプレート１０４（１１１）（板ばね）が収容配置される。スプリングプレート１０４（１１１）は、スライド孔６４ａ（６６ａ）の壁面に押圧当接し、スライド孔６４ａ（６６ａ）内でのスライドブロック９６（９８）のがたつきを防止する。
【００４２】
ハウジングフロント５６の背面にはカバー１２９が装着される。カバー１２９にはハウジングフロント５６のスライド孔６４ａ（６６ａ）に連通してその孔長を延長するスライド孔１２９ｂ（１２９ｃ）が形成されている。スライド孔１２９ｂ（１２９ｃ）の底部は塞がれている。スライドブロック９６（９８）はプレートピボット５８の傾動に伴いスライド孔６４ａ，１２９ｂ（６６ａ，１２９ｃ）内をその軸方向（基準面Ｈに垂直な方向）にスライドする。プレートピボット５８が傾動する際にスライドブロック９６（９８）は基準面Ｈに沿った方向にもわずかに移動するので、この移動を許容するように、スライドブロック９６（９８）とスライド孔６４ａ，１２９ｂ（６６ａ，１２９ｃ）との側面間にはわずかなクリアランスＧが形成されている。
【００４３】
ホール素子１１５（１１７）を立設固定する回路基板１１３はカバー１２９に固定配置されている。カバー１２９をハウジングフロント５６の背面に装着することにより、ホール素子１１５（１１７）はハウジングフロント５６の背面側に形成された空間５６ａ内に固定配置される。これにより、ホール素子１１５（１１７）は永久磁石１００，１０２（１０６，１０８）の配列に対しその側方に配置される。
【００４４】
図１３の永久磁石１００，１０２（１０６，１０８）とホール素子１１５（１１７）の配置は、図１の永久磁石４２，４４とホール素子４６について説明した配置に適合している。すなわち、図１３の鏡面駆動装置５２はスライドブロック９６（９８）（スライド部材）のスライド長（移動ストローク長Ｓ）が１１ｍｍであり、永久磁石１００，１０２（１０６，１０８）のホール素子１１５（１１７）に対面する側の磁極面１００ａ，１０２ａ（１０６ａ，１０８ａ）の中心点Ｐ１，Ｐ２間の距離ｄ１は１４．６ｍｍに設定されている。永久磁石１００，１０２（１０６，１０８）の磁極面１００ａ，１０２ａ（１０６ａ，１０８ａ）の中心点Ｐ１，Ｐ２どうしを結ぶ直線の中点Ｐ１２とホール素子１１５（１１７）のセンシングポイントＰｓ間の距離ｄ３は６．４ｍｍに設定されている。このとき角度θは上側が４８°、下側が４９°である。また、永久磁石１００，１０２（１０６，１０８）の傾斜角度θ’はそれぞれ１５°に設定されている。永久磁石１００，１０２（１０６，１０８）はネオジム磁石であり、その寸法は６ｍｍ（ｄ２、すなわち磁極面の長手方向の長さ）×２．７ｍｍ（磁極面の短手方向（図１３の紙面に垂直な方向）の長さ）×２．３５ｍｍ（厚さ、すなわち磁化方向の長さ）である。
【００４５】
図１４は、図１３の状態から鏡面を一方向の最大角度まで傾動させたときの状態である。このときの中立位置に対する傾動角度は１３°である。図１５は、図１３の状態から鏡面を他方向の最大角度まで傾動させたときの状態である。このときの中立位置に対する傾動角度は１３°である。鏡面を一方向の最大角度から他方向の最大角度まで２６°傾動させたときのスライドブロック９６（９８）の移動ストローク長Ｓは１１ｍｍである。このとき、スライドブロック９６（９８）の位置に対するホール素子１１５（１１７）の出力電圧特性は移動ストローク長Ｓの全体にわたり十分な直線性が得られた。
【００４６】
なお、スライドブロック９６（９８）とスライド孔６４ａ，１２９ｂ（６６ａ，１２９ｃ）との側面間に形成されているクリアランスＧにより、スライドブロック９６（９８）はスライドしている間にスライド孔６４ａ，１２９ｂ（６６ａ，１２９ｃ）の軸Ｉ（基準面Ｈに対し垂直）に対し傾きを生じるが、その傾きはわずかであり、ホール素子１１５（１１７）の出力特性の直線性に与える影響は無視できる程度である。また、スライドブロック９６（９８）のスライド動作は、鏡面の回転を直線運動に変換したものであるため、鏡面角度に対するスライドブロック９６（９８）直線方向位置は正確には直線の関係とはならない。しかし、鏡面の２６°程度の角度変位量ではその関係はほとんど直線と見なせるものであり、鏡面の回転を直線運動に変換したことによる、ホール素子１１５（１１７）の出力特性の直線性に与える影響は無視できる程度である。
【００４７】
以上説明した自動車用ミラーの鏡面角度検出装置の実施の形態では、鏡面角度調整用作動部材（図１２のナットアジャスト８５，８７）とは別の箇所に永久磁石を配置したが、図２の従来技術と同様に、鏡面角度調整を行う上下方向および左右方向の各鏡面角度調整用作動部材にそれぞれ２個の永久磁石を配置することもでき、そのように構成すればスライドブロック９６，９８を廃止することができる。
【００４８】
また、前記実施の形態では２個の永久磁石として特性が揃ったものを使用したが、外部磁界の影響がある場合等には、相互に強さを変えた２個の磁石を用いることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】この発明の位置検出装置の実施の形態を示す模式図である。
【図２】従来の鏡面角度検出装置を具えた自動車用ミラーの内部構造の一部を示す断面図である。
【図３】従来の自動車用ミラーの鏡面角度検出装置における永久磁石と磁気センサの他の配置例を示す斜視図である。
【図４】自動車用ミラーの鏡面角度検出装置における鏡面角度とホール電圧の関係を示す図で、直線性の違いにより検出角度に誤差が生じることを説明する図である。
【図５】図１の配置による磁力線分布図である。
【図６】図５の配置における、移動体４８の移動方向Ｅの位置に対するホール素子４６の磁気センシング方向Ｆの磁束密度の関係を示す特性図で、ホール素子４６と永久磁石４２，４４との距離（移動方向Ｅに直交する方向の距離）による特性の違いを示す図である。
【図７】図５において角度θ’を４５°に設定したときの、移動体４８の移動方向Ｅの位置に対するホール素子４６の出力電圧の関係を示す図である。
【図８】図５において角度θ’を１５°に設定したときの、移動体４８の移動方向Ｅの位置に対するホール素子４６の出力電圧の関係を示す図である。
【図９】図５において角度θ’を１０°に設定したときの、移動体４８の移動方向Ｅの位置に対するホール素子４６の出力電圧の関係を示す図である。
【図１０】図５において角度θ’を０°に設定したときの、移動体４８の移動方向Ｅの位置に対するホール素子４６の出力電圧の関係を示す図である。
【図１１】この発明の鏡面角度検出装置を具備する自動車用ミラーの鏡面駆動装置の実施の形態を示す斜視図で、一部を分解して示したものである。
【図１２】図１１の鏡面駆動装置５２におけるサブアッシー５９の分解斜視図である。
【図１３】図１１の鏡面駆動装置５２を具えた自動車用ミラーの内部構造の一部を示す断面図であり、スライドブロック９６（９８）とホール素子１１５（１１７）の配置を示したものである。
【図１４】図１３の状態から鏡面を一方向の最大角度まで傾動させたときの状態を示す断面図である。
【図１５】図１３の状態から鏡面を他方向の最大角度まで傾動させたときの状態を示す断面図である。
【符号の説明】
【００５０】
４０…位置検出装置、４２，４４，１００，１０２，１０６，１０８…永久磁石、４２ａ，４４ａ，１００ａ，１０２ａ，１０６ａ，１０８ａ…永久磁石のホール素子に対面する側の磁極面、４６，１１５，１１７…ホール素子（磁気センサ）、４８…移動体、５４…ミラーハウジング、７０，７２…モータ、９６，９８…スライドブロック（スライド部材）、１３７…ミラー本体、Ｐ…ピボット（傾動動作の中心点）。
【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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