(57)【要約】【課題】  本発明は、外部磁界の影響を受けにくく、安定した検出感度が得られる非接触型ポテンショメータを提供する。【解決手段】  この非接触型ポテンショメータ１においては、マグネット１２を円筒状に形成することで、ホール素子８を包囲することができ、これにより、磁界が発生するモータの近くで非接触型ポテンショメータ１を利用する場合でも、ホール素子８の性能を十分に引き出すことができる。さらに、マグネット１２の外周面に密着させた磁性体１３がヨークとして機能するので、この磁性体１３が、外部磁界に基づく磁束の向きの変化を小さくすることができ、これによって、外部磁界の影響を極めて受けにくい構造の非接触型ポテンショメータ１が可能になる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シャフトに固定されたマグネットによる磁界の磁束密度の変化をホール素子の感磁面で感磁して、磁束密度の変化に応じた電圧を出力する非接触型ポテンショメータにおいて、
前記ホール素子の前記感磁面は、前記シャフトの回転軸線に対して直交する方向に延在し、前記マグネットは、前記ホール素子を包囲するように円筒状に形成されて、周方向でＮ極とＳ極とに着磁され、前記マグネットの外周面を覆うよう磁性体が密着されたことを特徴とする非接触型ポテンショメータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気機器、ロボットの関節、カメラのレンズ駆動機構などで位置検出に利用される非接触型ポテンショメータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の分野の技術として、例えば特許文献１に記載の非接触型ポテンショメータがある。従来のこのポテンショメータには、回転軸としてのシャフトに固定された円板状のマグネットの着磁面に対面するように、ホール素子の感磁面が配置されている。このポテンショメータでは、シャフトの回転によって出力電圧が変化すると、この電圧変化に基づいてシャフトの回転位置の検出が行われる。
【特許文献１】特開２００１−０９１２９８号公報
【特許文献２】特開２００４−２６４１３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述した従来のポテンショメータでは、円板状のマグネットとホール素子の感磁面とが対面するように配置されているので、ポテンショメータの近くに磁力線を発生する機器（例えばモータ等）が置かれていて、ポテンショメータが外部磁界の影響を強く受けると、ホール素子による磁界の検出を不安定にし、これによって、ポテンショメータの検出感度が不安定になるといった問題点がある。
【０００４】
本発明は、外部磁界の影響を受けにくく、安定した検出感度が得られる非接触型ポテンショメータを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る非接触型ポテンショメータは、シャフトに固定されたマグネットによる磁界の磁束密度の変化をホール素子の感磁面で感磁して、磁束密度の変化に応じた電圧を出力する非接触型ポテンショメータにおいて、ホール素子の感磁面は、シャフトの回転軸線に対して直交する方向に延在し、マグネットは、ホール素子を包囲するように円筒状に形成されて、周方向でＮ極とＳ極とに着磁され、マグネットの外周面を覆うよう磁性体が密着されたことを特徴とする。
【０００６】
この非接触型ポテンショメータにおいては、マグネットを円筒状に形成することで、ホール素子を包囲することができ、これにより、磁界が発生するモータの近くで非接触型ポテンショメータを利用する場合でも、ホール素子の性能を十分に引き出すことができる。さらに、マグネットの外周面に密着させた磁性体がヨークとして機能するので、この磁性体が、外部磁界に基づく磁束の向きの変化を小さくすることができ、これによって、外部磁界の影響を極めて受けにくい構造の非接触型ポテンショメータが可能になっている。そして、ヨークとして機能する磁性体により、バーミアンス係数が向上し、マグネットが効率的に磁束を発生させることができ、それと同時に、マグネットの温度特性を良好にすることができる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明による非接触型ポテンショメータでは、外部磁界の影響を受けにくく、安定した検出感度が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図面を参照しつつ本発明に係る非接触型ポテンショメータの好適な実施形態について詳細に説明する。
【０００９】
近年、電気機器、ロボットの関節、カメラのレンズ駆動機構などで、磁界の強いモータの近くで非接触型ポテンショメータを利用する場合、このポテンショメータが内蔵しているホール素子に外部の磁界が多大な影響を与えてしまい、ポテンショメータの検出感度が不安定になってしまう。そこで、外部磁界の影響を受けやすい場所でも使うことができる非接触型ポテンショメータを発案した。
【００１０】
図１及び図２に示すように、本発明に係る非接触型ポテンショメータ１は円筒状の筐体２を備え、この筐体２は、非磁性体（例えばプラスチック）からなるケース３と、非磁性体（例えばプラスチック）からなるカバー４とを有している。カバー４には、４本の端子ピン６が固定され、各端子ピン６の先端には回路基板７が電気的に接続され、回路基板７上には、ホール効果を利用した磁電変換素子であるホール素子８が実装されている。また、筐体２内において、ホール素子８は、その感磁面８ａがシャフト９の回転軸線Ｌに対して直交する方向に延在するように、回路基板７上に固定されている。
【００１１】
このシャフト９は、ケース３内には圧入された軸受１０によって回転自在に保持され、シャフト９の一端は筐体２から露出し、シャフト９の他端は、非磁性体（例えば黄銅）からなる円板状のマグネットホルダ１１の中央孔１１ａに圧入固定されている。
【００１２】
図３に示すように、マグネットホルダ１１には、永久磁石からなる円筒状のマグネット１２の端部が接着剤によって固定され、このマグネット１２は、ホール素子８を包囲するように周方向でＮ極とＳ極とに着磁されている。そして、マグネット１２の外周面１２ａの全周を覆うように、円筒状の磁性体１３が密着固定されている。この磁性体１３は、鉄などの金属によって円筒状に形成され、ヨークとして機能する。
【００１３】
よって、シャフト９を回転させることで、マグネット１２及び磁性体１３は一体化した状態でホール素子８の周囲で回転し、磁束密度の変化がホール素子８の感磁面８ａで感磁され、磁束密度の変化に応じた電圧が端子ピン６ａから出力される。このように、前述したポテンショメータ１は、シャフト９の回転角を検出する回転角度センサとして利用される。なお、符号６ｂは、入力用の端子ピンである。
【００１４】
このような非接触型ポテンショメータ１においては、マグネット１２を円筒状に形成することで、ホール素子８を包囲することができ、これにより、磁界が発生するモータの近くで非接触型ポテンショメータ１を利用する場合でも、ホール素子８の性能を十分に引き出すことができる。さらに、マグネット１２の外周面１２ａに密着させた円筒状の磁性体１３がヨークとして機能するので、この磁性体１３が、外部磁界に基づく磁束の向きの変化を小さくすることができ、これによって、外部磁界の影響を極めて受けにくい構造の非接触型ポテンショメータ１が可能になっている。
【００１５】
従って、トルクの大きなモータなどの強い磁界が発生する機器の近傍に非接触型ポテンショメータ１を設置させる場合でも、筐体２の外側に防磁シールドなどの対策が必要ないので、この非接触型ポテンショメータ１はコスト的にも有利である。また、ヨークとして機能する磁性体１３の採用により、バーミアンス係数が向上し、マグネット１２が効率的に磁束を発生させることができ、それと同時に、マグネット１２の温度特性を良好にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る非接触型ポテンショメータの一実施形態を示す断面図である。
【図２】図１に示したポテンショメータの分解斜視図である。
【図３】ポテンショメータの要部拡大斜視図である。
【符号の説明】
【００１７】
１…非接触型ポテンショメータ、８…ホール素子、８ａ…感磁面、９…シャフト、１２…マグネット、１２ａ…マグネットの外周面、１３…磁性体、Ｌ…回転軸線。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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