(57)【要約】【課題】検出精度の高い小型の位置検出装置を提供する。【解決手段】第１磁石２１および第２磁石２２は、ストローク方向に直線移動するストローク部６１に設けられる。第１磁石２１および第２磁石２２は、ストローク方向と直交する方向において同一方向に着磁され、ストローク方向に離間するよう設けられている。ホール素子５１は、第１磁石２１および第２磁石２２の固定部と対向する端部から所定距離ｄ離れて位置し、固定部７０に設けられ、ストローク方向に直交する感磁面５１１を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ストローク方向に直線移動する可動部の位置を検出する位置検出装置であって、
前記可動部に対し相対移動する固定部と、
前記可動部または前記固定部のいずれか一方に設けられ、前記ストローク方向と直交する方向において磁束の発生する方向が同じであり、前記ストローク方向に互いに離間している第１磁束発生手段および第２磁束発生手段と、
前記第１磁束発生手段および前記第２磁束発生手段の磁束が発生する方向の端部から所定距離離れて位置するよう、前記可動部または前記固定部のいずれか他方に設けられ、前記ストローク方向に直交する感磁面を有し、当該感磁面に直交する磁束の密度に応じた信号を出力する磁束検出手段と、
を備えることを特徴とする位置検出装置。
【請求項２】
前記第１磁束発生手段および前記第２磁束発生手段は、Ｎ極が前記磁束検出手段側に向くよう磁束を発生することを特徴とする請求項1に記載の位置検出装置。
【請求項３】
前記第１磁束発生手段および前記第２磁束発生手段は、Ｓ極が前記磁束検出手段側に向くよう磁束を発生することを特徴とする請求項1に記載の位置検出装置。
【請求項４】
前記磁束検出手段と一体に設けられ、前記ストローク方向に直交する方向の磁束を発生する第３磁束発生手段をさらに備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の位置検出装置。
【請求項５】
前記第３磁束発生手段の磁束が発生する方向は、前記第１磁束発生手段および前記第２磁束発生手段の磁束が発生する方向と逆であることを特徴とする請求項４に記載の位置検出装置。
【請求項６】
前記第３磁束発生手段の磁束が発生する方向は、前記第１磁束発生手段および前記第２磁束発生手段の磁束が発生する方向と同じであることを特徴とする請求項４に記載の位置検出装置。
【請求項７】
前記第１磁束発生手段の前記磁束検出手段とは反対側の端部と、前記第２磁束発生手段の前記磁束検出手段とは反対側の端部とを接続するヨークをさらに備え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位置検出装置。
【請求項８】
前記ヨークは、板状の底壁を有し、
前記第１磁束発生手段および前記第２磁束発生手段は、前記底壁の前記磁束検出手段と対向する面に設けられていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の位置検出装置。
【請求項９】
前記ヨークは、前記底壁の前記ストローク方向の両端部から前記磁束検出手段側に立設されている第１側壁および第２側壁をさらに有し、
前記第１磁束発生手段および前記第２磁束発生手段は、前記第１側壁と前記第２側壁との間に設けられていることを特徴とする請求項８に記載の位置検出装置。
【請求項１０】
前記ヨークは、前記底壁の一方の面を含む平面において前記ストローク方向に直交する方向の両端部から、前記第１側壁および前記第２側壁と同じ方向に立設されている第３側壁および第４側壁をさらに有し、
前記第１磁束発生手段および前記第２磁束発生手段は、前記第３側壁と前記第４側壁との間に設けられていることを特徴とする請求項９に記載の位置検出装置。
【請求項１１】
前記ヨークは、前記第１側壁および前記第２側壁の前記底壁とは反対側の端部を接続する頂壁をさらに有することを特徴とする請求項９または１０に記載の位置検出装置。
【請求項１２】
前記第１磁束発生手段および前記第２磁束発生手段は、それぞれ前記底壁の前記ストローク方向の両端に設けられていることを特徴とする請求項８〜１１のいずれか一項に記載の位置検出装置。
【請求項１３】
前記第１磁束発生手段と前記第１側壁または前記第２側壁のいずれか一方との間、および、前記第２磁束発生手段と前記第１側壁または前記第２側壁のいずれか他方との間には所定の隙間が形成されていることを特徴とする請求項９〜１２のいずれか一項に記載の位置検出装置。
【請求項１４】
前記第１磁束発生手段および前記第２磁束発生手段の形状は、直方体であることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか一項に記載の位置検出装置。
【請求項１５】
前記第１磁束発生手段および前記第２磁束発生手段は、磁気特性が同じであることを特徴とする請求項１〜１４のいずれか一項に記載の位置検出装置。
【請求項１６】
前記第１磁束発生手段および前記第２磁束発生手段は、磁気特性が異なることを特徴とする請求項１〜１４のいずれか一項に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、位置検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、磁束発生手段、及び、可動部の直線移動に伴い磁束発生手段に対し相対移動して磁束の変化を検出する磁束検出素子を備え、磁束検出素子の出力信号に基づき可動部の相対的な位置を検出する位置検出装置が知られている。例えば、特許文献１に記載の位置検出装置では、ホール素子は、第１のマグネット、第２のマグネット、第３のマグネット、および、第４のマグネットに囲まれるようにして設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】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】
【０００４】
ところで、特許文献１に記載の発明では、第１のマグネットおよび第４のマグネットは異なる磁極が対向するよう設けられ、第２のマグネットおよび第３のマグネットも異なる磁極が対向するよう設けられている。また、第１マグネットと第２マグネットおよび第３マグネットと第４マグネットは着磁方向が反対向きになっている。このため、第１のマグネットおよび第２のマグネットと第３のマグネットおよび第４のマグネットとの間の磁束は、第１のマグネットと第４のマグネットとの間、および、第２のマグネットと第３のマグネットとの間に集中する。これにより、出力特性は第１のマグネットと第４のマグネットの間、第２のマグネットと第３のマグネットの間で急激に変化する非線形となる。出力特性が非線形とならないようにするには第１のマグネットと第４のマグネットの間および第２のマグネットと第３のマグネットの間から外れた位置で検出する必要があり、位置検出装置の体格は大きくなる。
本発明は上記の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、検出精度の高い小型の位置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】
【０００５】
請求項１に係る発明によると、位置検出装置は、ストローク方向に直線移動する可動部の位置を検出し、可動部と相対移動する固定部、第１磁束発生手段、第２磁束発生手段、および、磁束検出手段を備える。第１磁束発生手段および第２磁束発生手段は、可動部または固定部のいずれか一方に設けられ、ストローク方向と直交する方向において磁束の発生する方向が同じであり、ストローク方向に互いに離間している。磁束検出手段は、第１磁束発生手段および第２磁束発生手段の磁束が発生する方向の端部から所定距離離れて位置するよう、可動部または固定部のいずれか他方に設けられ、ストローク方向に直交する感磁面を有し、当該感磁面に直交する磁束の密度に応じて信号を出力する。ここで、「直交」とは、厳密に直交する状態に限らず、所定角度傾斜して交わる状態も含む。以下、「直交」との語句を用いた場合、同様の意味とする。
【０００６】
ここで、第１磁束発生手段および第２磁束発生手段は、ストローク方向と直交する方向において磁束の発生する方向が同じであり、ストローク方向に互いに離間している。第１磁束発生手段および第２磁束発生手段の異なる磁極が互いに対向していないため、磁束発生手段端面から発生した磁束が広がり、磁束の減少を抑制し、出力特性の直線性を高めることができる。よって、検出精度を高めるとともに小型を図ることができる。
【０００７】
ここで、第１磁束発生手段および第２磁束発生手段の配置方向の具現化として、請求項２に係る発明によると、第１磁束発生手段および第２磁束発生手段は、Ｎ極が磁束検出手段側に向くよう磁束を発生する。また、請求項３に係る発明によると、第１磁束発生手段および第２磁束発生手段は、Ｓ極が磁束検出手段側に向くよう磁束を発生する。
【０００８】
請求項４に係る発明によると、磁束検出手段と一体に設けられ、ストローク方向に直交する方向に磁束を発生する第３磁束発生手段をさらに備える。
磁束検出手段と一体に設けられている第３磁束発生手段により集磁効果を得ることができる。このため、磁束検出手段近傍の磁束密度を高めることができる。よって、磁束検出手段の感度と、検出精度を高めることができる。また、例えば、第１磁束発生手段と第２磁束発生手段との間の距離を大きくすることで、可動部の位置検出範囲を拡大する場合であっても、第１磁束発生手段および第２磁束発生手段の体格を大きくすることなく、検出精度の低下を抑制することができる。よって、位置検出装置を小型にできる。
【０００９】
請求項５に係る発明によると、第３磁束発生手段の磁束が発生する方向は、第１磁束発生手段および第２磁束発生手段の磁束が発生する方向と逆である。
このため、第３磁束発生手段による集磁効果を向上することができ、磁束検出手段近傍の磁束密度をより高めることができる。また、第３磁束発生手段から発生した磁束の方向と、第１磁束発生手段および第２磁束発生手段から発生した磁束の方向とが、磁束検出手段の近傍において同じになるため、磁束が大きくなりロバスト性を向上させることができる。
また、請求項６に係る発明によると、第３磁束発生手段の磁束が発生する方向は、第１磁束発生手段および第２磁束発生手段の磁束が発生する方向と同じである。
【００１０】
請求項７に係る発明によると、第１磁束発生手段の磁束検出手段とは反対側の端部と、第２磁束発生手段の磁束検出手段とは反対側の端部とを接続するヨークをさらに備える。
これにより、磁気回路のパーミアンスを高めることで、第１磁束発生手段および第２磁束発生手段の減磁を抑制することができ、第１磁束発生手段および第２磁束発生手段から発生する磁束の密度を大きくし、信号雑音比を高めることができる。また、ヨークのシールド効果により、外乱磁界の影響を低減することができる。
【００１１】
請求項８に係る発明によると、ヨークは、板状の底壁を有する。第１磁束発生手段および第２磁束発生手段は、底壁の磁束検出手段と対向する面に設けられている。
これにより、第１磁束発生手段および第２磁束発生手段の磁束検出手段と対向しない端部から発生する磁束を抑制することで、磁束密度が高くなり、外乱磁界に関するロバスト性を向上させることができる。
【００１２】
請求項９に係る発明によると、ヨークは、底壁のストローク方向の両端部から磁束検出手段側に立設されている第１側壁および第２側壁をさらに有する。第１磁束発生手段および第２磁束発生手段は、第１側壁と第２側壁との間に設けられている。
これにより、ヨークのシールド効果を高めることができ、外乱磁束の影響を低減する効果を高めることができる。
【００１３】
請求項１０に係る発明によると、ヨークは、底壁の一方の面を含む平面において、ストローク方向に直交する方向の両端部から、第１側壁および第２側壁と同じ方向に立設されている第３側壁および第４側壁をさらに有する。第１磁束発生手段および第２磁束発生手段は、第３側壁と第４側壁との間に設けられている。
これにより、ヨークのシールド効果をより高めることができ、外乱磁束の影響を低減する効果をより高めることができる。
【００１４】
また、請求項１１に係る発明によると、ヨークは、第１側壁および第２側壁の底壁とは反対側の端部を接続する頂壁をさらに有する。
これにより、ヨークのシールド効果をより高めることができ、外乱磁束の影響を低減する効果をより高めることができる。
【００１５】
請求項１２に係る発明によると、第１磁束発生手段および第２磁束発生手段は、それぞれ底壁のストローク方向の両端に設けられている。
これにより、第１磁束発生手段と第２磁束発生手段との間の間隔を大きくすることができ、第１磁束発生手段と第２磁束発生手段との間で移動する磁束検出手段の移動範囲を大きくすることができる。よって、検出範囲を大きくすることができる。
【００１６】
請求項１３に係る発明によると、第１磁束発生手段と第１側壁または第２側壁のいずれか一方との間、および、第２磁束発生手段と第１側壁または第２側壁のいずれか他方との間には所定間隔を有する。
これにより、ヨークに入る磁束が少なくなり、第３磁束発生手段方向への磁束が大きくなることで、第３磁束発生手段の集磁効果をより向上させることができ、磁束検出手段近傍の磁束密度をより高めることができる。
【００１７】
請求項１４に係る発明によると、第１磁束発生手段および第２磁束発生手段の形状は、直方体である。ここで、「直方体」とは、厳密な直方体に限らず、隣り合う面と面との角度が９０度より所定角度大きく形成されているもの、または、面と面との角度が９０度より所定角度小さく形成されているものを含む。
これにより、第１磁束発生手段および第２磁束発生手段を単純形状にすることで、第１磁束発生手段および第２磁束発生手段の加工時および組付け時のバラツキを抑制し、発生磁束を同等にし、位置ずれに対するロバスト性をより向上させることができる。
【００１８】
請求項１５に係る発明によると、第１磁束発生手段および第２磁束発生手段は、磁気特性が同じである。
これにより、発生磁束を同等にする効果を高めることができ、位置ずれに対するロバスト性を向上させる効果を高めることができる。
【００１９】
請求項１６に係る発明によると、第１磁束発生手段および第２磁束発生手段は、磁気特性が異なる。
これにより、磁束検出手段の出力が０である位置を任意に設定することができる。よって、磁束検出手段、第１磁束発生手段、および第２磁束発生手段の出力が０となる位置設定の自由度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】（ａ）は本発明の第１実施形態の位置検出装置の模式図、（ｂ）は本発明の第１実施形態の相対位置と磁束密度との関係を示すグラフ図。
【図２】本発明の第１実施形態の位置検出装置の磁束分布を示す模式図。
【図３】本発明の第１実施形態による位置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４】本発明の第１実施形態の変形例による位置検出装置を示す模式図。
【図５】（ａ）は本発明の第２実施形態の位置検出装置の模式図、（ｂ）は本発明の第２実施形態の位置検出装置の相対位置と磁束密度との関係を示すグラフ図。
【図６】本発明の第２実施形態の変形例による位置検出装置を示す模式図。
【図７】（ａ）は本発明の第３実施形態の位置検出装置の模式図、（ｂ）は本発明の第３実施形態の位置検出装置の相対位置と磁束密度との関係を示すグラフ図。
【図８】本発明の第４実施形態の位置検出装置の模式図。
【図９】本発明の第５実施形態の位置検出装置の模式図。
【図１０】本発明の第６実施形態の位置検出装置の模式図。
【図１１】本発明の第７実施形態の位置検出装置の模式図であって、（ａ）は位置検出装置の断面図、（ｂ）は（ａ）のＢ方向視平面図。
【図１２】（ａ）本発明の第８実施形態の位置検出装置の模式図、（ｂ）本発明の第８実施形態のストローク検出装置の相対位置と磁束密度との関係を示すグラフ図。
【図１３】（ａ）は従来の位置検出装置の位置検出範囲拡大前の模式図、（ｂ）は従来の位置検出装置の磁束分布を示す模式図、（ｃ）は従来の位置検出装置の位置検出装置の相対位置と磁束密度との関係を示すグラフ図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の複数の実施形態による位置検出装置を図面に基づいて説明する。
（第１実施形態）
本発明の位置検出装置は、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ストローク部の相対ストローク量を検出するストローク検出装置に用いられる。
【００２２】
図３に示すように、ストローク量検出装置１０は、位置検出装置１およびＥＣＵ１００（電子制御ユニット）を備えている。位置検出装置１は、リニアアクチュエータ６０のストローク部６１と固定部７０との相対移動により検出された信号をＥＣＵ１００に出力する。ＥＣＵ１００は、位置検出装置１から出力された信号に基づいて、ストローク部６１と固定部７０との相対ストローク量を算出し、リニアアクチュエータ６０をフィードバック制御する。
【００２３】
位置検出装置１の構成を図１（ａ）および図３に基づいて説明する。位置検出装置１は、図１（ａ）に示すように、固定部７０、第１磁束発生手段としての第１磁石２１、第２磁束発生手段としての第２磁石２２、および、磁束検出手段としてのホール素子５１を備えている。
第１磁石２１および第２磁石２２は、形状および磁気的特性が同一の永久磁石であり、直方体に形成されている。図３に示すように、第１磁石２１と第２磁石２２とは、直線移動するストローク部６１に設けられ、ストローク部６１とともに移動する。ここで、ストローク部６１は、特許請求の範囲における「可動部」に対応する。以下、図１（ａ）および図３に示すように、ストローク部６１の移動方向を「Ｘ軸方向」とし、Ｘ軸方向と直交する方向を「Ｙ軸方向」とする。本実施形態では、第１磁石２１と第２磁石２２とは、略Ｙ軸方向に着磁され、Ｘ軸方向に離間するよう設けられている。ここで、「略Ｙ軸方向」とは、厳密にＹ軸方向と一致する状態に限らず、Ｙ軸方向に対し、所定角度傾斜する状態も含む。また、第１磁石２１および第２磁石２２は、Ｓ極がストローク部６１側に向き、Ｎ極がストローク部６１とは反対側に向くよう設けられている。
【００２４】
ホール素子５１は、感磁面５１１を有し、感磁面５１１がＸ軸方向と直交するよう設けられている。ホール素子５１は、ホールＩＣチップ５０に搭載されている。ホールＩＣチップ５０は、第１磁石２１および第２磁石２２のＮ極側の端部からＹ軸方向に所定距離ｄ離れて位置するよう固定部７０に固定されている。
【００２５】
ストローク部６１の直線移動に伴って、第１磁石２１および第２磁石２２がホール素子５１に対して相対移動すると、感磁面５１１に直交する磁束の密度は、図１（ｂ）に示すように変化する。また、本実施形態の位置検出装置１の詳細な磁束分布を図２に示す。
【００２６】
本実施形態では、磁束ベクトルが０となる位置と、第１磁石２１と第２磁石２２との間の中点Ｏとが一致する。ホール素子５１の位置が第１磁石２１と第２磁石２２との間の中点Ｏと一致する場合、検出された相対位置を０とする。ホール素子５１が中点Ｏに対し、第１磁石２１側に位置するときの相対位置を負の値で表し、ホール素子５１が中点Ｏに対し、第２磁石２２側に位置したときの相対位置を正の値で表す。
【００２７】
ここで、第１実施形態の比較例による位置検出装置について、図１３に基づいて説明する。比較例は、上記実施形態と異なり、ホール素子は四つの磁石に囲まれるよう設けられている。つまり、比較例は従来の位置検出装置に類似する。
【００２８】
図１３（ａ）に示すように、ホール素子５０１は、第１マグネット２０１、第２マグネット２０２、第３マグネット２０３、および第４マグネット２０４に囲まれるよう設けられている。また、第１マグネット２０１および第４マグネット２０４は異なる磁極が対向するよう設けられ、第２マグネット２０２および第３マグネット２０３は異なる磁極が対向するようにして設けられている。図１３（ｂ）は、比較例の位置検出装置の詳細な磁束分布を示す。図１３（ｂ）に示すように、第１マグネット２０１および第２マグネット２０２と第３マグネット２０３および第４マグネット２０４との間の磁束は、第１マグネット２０１と第４マグネット２０４との間、および、第２マグネット２０２と第３マグネット２０３との間に集中する。これにより、出力特性は第１マグネット２０１と第４マグネット２０４との間、第２マグネット２０２と第３マグネット２０３との間で急激に変化する非線形となる。ここで、ストローク部６１の直線移動に伴って、第１マグネット２０１、第２マグネット２０２、第３マグネット２０３、および第４マグネット２０４がホール素子５０１に対して相対移動すると、ホール素子５０１近傍の磁束密度は図１３（ｃ）に示すように変化する。図１３（ｃ）に示すように、磁束密度の変化を表すグラフ線は、ストローク方向の中間部において線形となっているが、ストローク方向の両端部において線形となっていない。
【００２９】
これに対し、本実施形態では、第１磁石２１および第２磁石２２は、Ｙ軸方向において磁束が発生する方向が同じであり、Ｘ軸方向に互いに離間している。これにより、異なる磁極が互いに対向していないため、第１磁石２１および第２磁石２２の端面から発生する磁束は、Ｙ軸方向において放射状に広がる。よって、磁束の減少を抑制し、出力特性の直線性を高めることができる。また、第１磁石２１と第２磁石２２との間で磁束の反発が生じることにより、第１磁石２１と第２磁石２２との間の磁束密度を均一化することができる。よって、第１磁石２１と第２磁石２２との間の距離が大きくなった場合であっても、ホール素子５１の近傍の磁束密度の変化の直線性の低下を抑制することで、検出精度を高めるとともに小型を図ることができる。
【００３０】
また、本実施形態では、第１磁石２１および第２磁石２２は、直方体である。これにより、第１磁石２１および第２磁石２２を単純形状にすることで、第１磁石２１および第２磁石２２の加工時および組付け時のバラツキを抑制することができる。また、発生磁束を同等にし、位置ずれに対するロバスト性を向上させることができる。
【００３１】
さらに、本実施形態では、第１磁石２１と第２磁石２２とは形状および磁気特性が同じである。これにより、発生磁束を同等とする効果を高めることができ、位置ずれに対するロバスト性を向上させる効果を高めることができる。
【００３２】
次に、第１実施形態の変形例による位置検出装置について、図４に基づいて説明する。
図４に示すように、第１実施形態の変形例では、第１磁石２１および第２磁石２２は、Ｎ極がストローク部６１と当接し、Ｓ極がホール素子５１側に向くよう設けられている。
このような構成は上記第１実施形態と同様な効果を得ることができる。
【００３３】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態の位置検出装置を図５（ａ）に示す。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。
図５（ａ）に示すように、本実施形態の位置検出装置２は、第３磁束発生手段としての第３磁石２３をさらに備えている。
【００３４】
第３磁石２３は、Ｙ軸方向に着磁され、ホールＩＣチップ５０と一体に設けられている。ここで、第３磁石２３は、着磁方向が第１磁石２１および第２磁石２２の着磁方向と反対となるよう設けられている。つまり、第１磁石２１および第２磁石２２はＳ極がストローク部６１側に向くよう設けられ、第３磁石２３はＳ極がストローク部６１とは反対側に向くよう設けられている。
【００３５】
本実施形態では、ストローク部６１の直線移動に伴って、第１磁石２１および第２磁石２２がホール素子５１に対して相対移動すると、感磁面５１１の近傍の磁束密度は図５（ｂ）に示すように変化する。図５（ｂ）および図１（ｂ）に示すように、感磁面５１１の近傍の所定ストローク範囲において、本実施形態の磁束密度の変化範囲は第１実施形態の磁束密度の変化範囲より大きい。
【００３６】
以上説明したように、本実施形態では、Ｙ軸方向に着磁され、ホールＩＣチップ５０と一体に設けられている第３磁石２３により集磁効果を得ることができる。このため、ホール素子５１近傍の磁束密度を高めることができる。よって、ホール素子５１の感度と、検出精度を高めることができる。
【００３７】
また、本実施形態では、第３磁石２３は、着磁方向が第１磁石２１および第２磁石２２の着磁方向と反対となるよう設けられている。このため、第３磁石２３による集磁効果を向上することができ、ホール素子５１近傍の磁束密度をより高めることができる。また、第３磁石２３から発生する磁束の方向と、第１磁石２１および第２磁石２２から発生する磁束の方向とが同じであるため、ホール素子５１近傍の磁束が高くなり、ロバスト性を向上させることができる。
【００３８】
次に、第２実施形態の変形例による位置検出装置について、図６に基づいて説明する。
図６に示すように、第２実施形態の変形例では、第３磁石２３は、着磁方向が第１磁石２１および第２磁石２２の着磁方向と同じとなるよう設けられている。
【００３９】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態の位置検出装置を図７（ａ）に示す。なお、上記第２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。
図７（ａ）に示すように、本実施形態の位置検出装置３は、ヨーク３０をさらに備える。ヨーク３０は底壁３３を有する。底壁３３は、磁性材料により板状に形成され、底壁３３の一方の面と第１磁石２１のＳ極および第２磁石２２のＳ極とが当接するよう設けられている。また、第１磁石２１および第２磁石２２は、底壁３３のＸ軸方向の両端にそれぞれ設けられている。
【００４０】
本実施形態では、ストローク部６１の直線移動に伴って、第１磁石２１および第２磁石２２がホール素子５１に対して相対移動すると、感磁面５１１の近傍の磁束密度は図７（ｂ）に示すように変化する。図７（ｂ）および図７（ｂ）に示すように、感磁面５１１の近傍の所定ストローク範囲において、第３実施形態の磁束密度の変化範囲は第２実施形態の磁束密度の変化範囲より大きい。
【００４１】
以上説明したように、本実施形態では、ヨーク３０をさらに備える。このため、磁気回路のパーミアンスを高めることで、第１磁石２１および第２磁石２２の減磁を抑制することができ、第１磁石２１および第２磁石２２から発生する磁束の密度を大きくし、信号雑音比を高めることができる。また、ヨーク３０のシールド効果により、外乱磁界の影響を低減することができる。よって、上記第１実施形態および第２実施形態に比べ、ホール素子５１により検出される磁束密度の低減を抑制することができる（図１（ｂ）、図５（ｂ）および図７（ｂ）参照）。
【００４２】
また、本実施形態では、底壁３３は板状に形成されている。これにより、ホール素子５１と対向しない第１磁石２１および第２磁石２２の端部から放出される磁束を抑制することで、磁束密度が高くなり、外乱磁界に関するロバスト性を向上させることができる。
【００４３】
さらに、本実施形態では、第１磁石２１および第２磁石２２は、底壁３３のＸ軸方向の両端にそれぞれ設けられている。これにより、第１磁石２１と第２磁石２２との間の間隔を大きくすることができ、第１磁石２１と第２磁石２２との間で移動するホール素子５１の移動範囲を大きくすることができる。よって、第１磁石２１と第２磁石２２との配置間隔を大きくすることにより、検出範囲を大きくすることができる。
【００４４】
（第４実施形態）
本発明の第４実施形態の位置検出装置を図８に示す。なお、上記第３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。
図８に示すように、本実施形態の位置検出装置４のヨーク３４は、第１側壁３４１および第２側壁３４２をさらに有し、コ字状に形成されることで上記第３実施形態のヨーク３０と異なる。ここで、第１側壁３４１および第２側壁３４２は、底壁３３のＸ軸方向の両端部からＹ軸方向に立設されている。また、第１側壁３４１および第２側壁３４２は、底壁３３のホール素子５１側に立設されている。第１磁石２１および第２磁石２２は、第１側壁３４１と第２側壁３４２との間において、底壁３３のＸ軸方向の両端に設けられている。また、第１磁石２１は第１側壁３４２と当接し、第２磁石２２は第２側壁３４３と当接する。
【００４５】
以上説明したように、本実施形態では、ヨーク３４は、第１側壁３４１および第２側壁３４２をさらに有し、第１磁石２１および第２磁石２２は、第１側壁３４１と第２側壁３４２との間に設けられている。これにより、上記第３実施形態に比べ、ヨーク３４のシールド効果を高めることができ、外乱磁界の影響を低減する効果を高めることができる。
【００４６】
（第５実施形態）
本発明の第５実施形態の位置検出装置を図９に示す。なお、上記第４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。
図９に示すように、本実施形態では、第１磁石２１および第２磁石２２は、第１側壁３４１と第２側壁３４２との間に設けられ、底壁３３のＸ軸方向の両端に設けられている。また、第１磁石２１と第１側壁３４２との間、および、第２磁石２２と第２側壁３４３との間には、Ｘ軸方向に所定間隔の隙間が形成されている。
【００４７】
以上説明したように、本実施形態では、第１磁石２１と第１側壁３４２との間、および、第２磁石２２と第２側壁３４３との間に、Ｘ軸方向に所定間隔の隙間が形成されている。これにより、ヨーク３４に入る磁束が少なくなり、第３磁石２３方向への磁束が大きくなるため、上記第４実施形態に比べ、第３磁石２３の集磁効果をさらに向上させることができ、ホール素子５１の近傍の磁束密度をさらに高めることができる。
【００４８】
（第６実施形態）
本発明の第６実施形態の位置検出装置を図１０に示す。なお、上記第５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。
図１０に示すように、本実施形態の位置検出装置６のヨーク３６は、第１側壁３４１および第２側壁３４２の底壁３３とは反対側に設けられている頂壁３６３をさらに有し、四角い枠状に形成されていることで上記第５実施形態のヨーク３４と異なる。
【００４９】
ここで、第１磁石２１および第２磁石２２は、ヨーク３６の内側に収容されている。また、ホールＩＣ５０および第３磁石２３は、底壁３３、第１側壁３６１、第２側壁３６２、および、頂壁３６３により囲まれるようにして固定部７０に固定されている。
【００５０】
以上説明したように、本実施形態では、第１磁石２１、第２磁石２２、第３磁石２３、およびホールＩＣ５０は、ヨーク３６により囲まれている。これにより、上記第４実施形態および第５実施形態に比べ、ヨーク３６のシールド効果をより高めることができ、外乱磁界の影響を低減する効果をより高めることができる。
【００５１】
（第７実施形態）
本発明の第７実施形態の位置検出装置を図１１に示す。なお、上記第５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。
図１１に示すように、本実施形態の位置検出装置７のヨーク３７は、第３側壁３７３および第４側壁３７４をさらに有し、四角い有底筒状に形成されることで上記第５実施形態のヨーク３４と異なる（図１１（ｂ）参照）。第３側壁３７３および第４側壁３７４は、底壁３３の一方の面を含む平面において、Ｘ軸方向に直交する方向の両端部からＹ軸方向に立設されている。
【００５２】
ここで、第１磁石２１および第２磁石２２は、ヨーク３７の内側に収容されている。また、ホールＩＣ５０および第３磁石２３は、第１側壁３４１、第２側壁３４２、第３側壁３７３、および、第４側壁３７４により囲まれるようにして固定部７７に固定されている（図１１（ａ）および図１１（ｂ）参照）。
【００５３】
以上説明したように、本実施形態では、第１磁石２１、第２磁石２２、第３磁石２３、およびホールＩＣ５０は、第１側壁３４１、第２側壁３４２、第３側壁３７３、および、第４側壁３７４により囲まれている。これにより、上記第４実施形態および第５実施形態に比べ、ヨーク３６のシールド効果をより高めることができ、外乱磁界の影響を低減する効果をより高めることができる。
【００５４】
（第８実施形態）
本発明の第８実施形態の位置検出装置を図１２に示す。なお、上記第３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。
図１２に示すように、本実施形態の位置検出装置８は、第１磁石２１、第２磁石２４、ホール素子５１、及び、第３磁石２３を備えている。
第１磁石２１および第２磁石２４は、直方体に形成されている。本実施形態では、第２磁石２４は、第１磁石２１より大きく形成されている。ストローク部６１の直線移動に伴って、ホール素子５１が第１磁石２１および第２磁石２４に対して相対移動すると、感磁面５１１が検出する磁束密度は、図１２（ｂ）に示すように変化する。
【００５５】
以上説明したように、本実施形態では、第１磁石２１と第２磁石２４との大きさが異なるため、磁束が０となる位置Ｏ１が第１磁石２１と第２磁石２４との間の中点となる位置Ｏ２と異なる。これにより、ホール素子５１、第１磁石２１、および第２磁石２４の磁束が０となる設定位置の自由度を高めることができる。
【００５６】
（他の実施形態）
上記実施形態では、磁束発生手段として永久磁石が用いられている。これに対し、他の実施形態では、磁束発生手段として電磁石を用いることとしても良い。
上記実施形態では、ホール素子は、第１磁石および第２磁石から所定距離離れて、第１磁石および第２磁石のＮ極側に設けられている。これに対し、他の実施形態では、ホール素子を第１磁石および第２磁石から所定距離離して、第１磁石および第２磁石のＳ極側に設けることとしても良い。
上記実施形態では、磁石は直方体に形成されている。これに対し、他の実施形態では、磁石を、円柱状または多角形柱状に形成することとしても良い。
上記実施形態では、第１磁石および第２磁石がストローク部に設けられ、ホール素子および第３磁石が固定部に設けられている。これに対し、他の実施形態では、ホール素子および第３磁石をストローク部に設け、第１磁石および第２磁石を固定部に設けることとしても良い。
【００５７】
上記第２実施形態では、第１磁石および第２磁石の磁束が発生する方向は、第３磁石の磁束が発生する方向と逆である。これに対し、他の実施形態では、第１磁石および第２磁石の磁束が発生する方向と、第３磁石の磁束が発生する方向とが同じであっても良い。
上記第７実施形態では、ヨークは、底壁、第１側壁、第２側壁、第３側壁、および第４側壁からなる四角い有底筒状に形成されている。これに対し、第１側壁、第２側壁、第３側壁、第４側壁のいずれかが開いた四角筒状に形成することとしても良い。
上記第８実施形態では、大きさが異なる第１磁石および第２磁石を用いている。これに対し、他の実施形態では、大きさが同じであり、磁気特性が異なる第１磁石および第２磁石を用いることとしても良い。
以上説明した本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の実施形態に適用可能である。
【符号の説明】
【００５８】
１、２、３、４、５、６、７、８・・・位置検出装置、
２１                          ・・・第１磁石（第１磁束発生手段）、
２２、２４                    ・・・第２磁石（第２磁束発生手段）、
５１                          ・・・ホール素子（磁束検出手段）、
６１                          ・・・ストローク部（可動部）、
７０、７７                    ・・・固定部、
５１１                        ・・・感磁面。
【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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