(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
直線変位する可動体の変位量を検出する位置センサであって、
磁性材料よりなり、前記可動体と共に直線変位し、前記可動体の直線変位方向に垂直な断面が予め定められた範囲で一定な部分（以下、「断面一定部」という。）を有する可動ヨークと、
磁性材料よりなる第１バックヨークと、
前記第１バックヨーク上に前記可動体の直線変位方向に配置された第１磁石と第２磁石と、
前記第１磁石と前記第２磁石の間の前記第１バックヨーク上に配置され、前記第１バックヨークの法線方向の磁界を測定する磁気センサと、
磁性材料よりなり、前記磁気センサの前記第１バックヨークの反対側に固定され、前記可動ヨークの前記断面一定部が貫通する貫通孔を有する固定ヨークと、
を備え、
前記第１磁石は、前記第１バックヨーク側がＳ極、前記可動ヨーク側がＮ極であり、前記第２磁石は、前記第１バックヨーク側がＮ極、前記可動ヨーク側がＳ極であり、
前記可動ヨークの一端が前記第１磁石と対向し、前記可動ヨークの他端が前記第２磁石と対向することを特徴とする位置センサ。
【請求項２】
請求項１記載の位置センサであって、
磁性材料よりなり、前記可動ヨークをはさんで前記第１バックヨークと反対側に配置された第２バックヨークと、
前記第１磁石、前記第２磁石のそれぞれと対向し、前記第２バックヨークの内壁面上に配置された第３磁石と第４磁石を備え、
前記第３磁石は、前記第２バックヨーク側がＳ極、前記可動ヨーク側がＮ極であり、前記第４磁石は、前記第２バックヨーク側がＮ極、前記可動ヨーク側がＳ極であり、
前記第３磁石の前記可動体の変位方向の長さと前記第４磁石の前記可動体の前記変位方向の長さは、前記断面一定部の前記可動体の前記変位方向の長さ以上であることを特徴とする位置センサ。
【請求項３】
請求項２記載の位置センサであって、
前記第３磁石と前記第４磁石の間の前記第２バックヨーク上に配置され、前記第２バックヨークの法線方向の磁界を測定する磁気センサも備えていることを特徴とする位置センサ。
【請求項４】
請求項１記載の位置センサであって、
前記第１磁石と前記第２磁石の前記可動ヨークと対向する面の前記可動体の変位方向と垂直な方向の長さが、前記固定ヨークの貫通孔の前記可動体の変位方向と垂直な方向の長さより長いことを特徴とする位置センサ。
【請求項５】
請求項２または３記載の位置センサであって、
前記第１磁石、前記第２磁石、前記第３磁石、および前記第４磁石の前記可動ヨークと対向する面の前記可動体の変位方向と垂直な方向の長さが、前記固定ヨークの貫通孔の前記可動体の変位方向と垂直な方向の長さより長いことを特徴とする位置センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、産業機器やロボットなどの可動体の変位量を検出する位置センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
図１に、従来の位置センサ２の機能構成例の断面図を示す。位置センサ２は一対の磁石３１、３２と位置センサ３３とスペーサ３４とヨーク３５とスライダ３６とケース３７とバックヨーク３８とによって構成されている。ケース３７は断面コ字状であり、当該コ字の開放面に方形板状をなすバックヨーク３８が配されて開放面（底面）がバックヨーク３８によって蓋されている。ケース３７の上面には窓３７ａが形成されている。
【０００３】
スライダ３６はケース３７内に収容された基部３６ａとその基部３６ａの上面中央に突設された連結部３６ｂとからなる。連結部３６ｂはケース３７の窓３７ａから外部に突出されている。スライダ３６は直線変位を検出すべき可動体（図示せず）に連結部３６ｂが連結固定されている。そして、可動体の変位に伴い変位される。なお、可動体と共に直線変位するスライダ３６の変位方向をｘ方向とする。
【０００４】
可動体に取り付けられたスライダ３６に対して固定側となるバックヨーク３８の内面上には一対の磁石３１、３２と位置センサ３３とが搭載固定され、さらにそれらの上にスペーサ３４が搭載固定される。一対の磁石３１、３２は方形板状である。スライダ３６の変位方向（ｘ方向）に配列されて配置されている。磁石３１、３２の間に位置センサ３３が配置されている。一対の磁石３１、３２は板厚方向において、つまりスペーサ３４の配置面と直交するｚ方向において互いに逆向きに着磁されており、位置センサ３３はｚ方向の磁束の変化を検出するように配置されている。
【０００５】
スペーサ３４は図１に示したように磁石３１、３２を覆う。磁石３１、３２及び位置センサ３３上に配置されており、このスペーサ３４上にヨーク３５が位置されている。基部３６ａの下面に凹部３６ｃが形成されている。ヨーク３５は方形板状であり、スライダ３６のスペーサ３４との対向面に、つまり凹部３６ｃに収容されている。なお、凹部３６ｃの大きさはヨーク３５の大きさよりわずかに大きい。従って、ヨーク３５はスライダ３６に固定されることなく、単に凹部３６ｃに収容されて保持された状態となっている。
【０００６】
ヨーク３５、バックヨーク３８は共に軟磁性材料よりなる。磁石３１、３２は例えばボンド磁石であり、磁気センサ３３は例えばホールＩＣである。スペーサ３４、スライダ３６及びケース３７は共に非磁性材料よりなり、例えば樹脂製である。
【０００７】
図２Ａ〜Ｃは、ヨーク３５の移動に伴う磁束の変化を示したものである。図２Ａにヨーク３５が左側に移動した場合を示し、図２Ｂにヨーク３５が中央に位置している場合を示し、図２Ｃにヨーク３５が右側に移動した場合を示す。このように、ヨーク３５の変位に応じて磁石３１、３２間の磁束が変化し、磁気センサ３３はこの磁束の変化に応じた電圧を出力する。よって、磁気センサ３３の出力電圧の変化によって可動体の直線変位を検出することができる。位置センサ２の詳細は、特許文献１に記載されている。また、位置センサ２に類似している発明は特許文献２に記載されている。
【特許文献１】特開２００７−１０１２９９号公報
【特許文献２】特開２００５−１８９０９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
位置センサ２は、スライダ３６が磁石３１、３２から離れる方向に移動しても、ヨーク３５は３１、磁石３２との吸引力により、スペーサ３４より離れることなく、精度が維持できるとされている。しかし、外部より図１記載のｚ方向に、磁石３２の吸引力を超えるほどの大きな衝撃が与えられると、ヨーク３５は、磁石３１、３２から離れる場合がある。図３にヨーク３５が離れる様子を簡略化して示す。磁気センサ３３中のヨーク３５と対向する面をセンサ面３３ａとすると、図３記載のように、センサ面３３ａとヨーク３５（磁性体）の距離Ｌ１が増加してしまい、磁気センサ３３を通過する磁束線つまり検出される磁束密度が減少してしまう。従って、精度の悪化が生じるという問題があった。本発明の目的は、大きな衝撃などで、可動なヨークの軌跡が変化しても、位置検出精度が低下しない位置センサを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の位置センサは、直線変位する可動体の変位量を検出する。位置センサは、可動ヨークと、第１バックヨークと、第１磁石と第２磁石と、磁気センサと、固定ヨークと、を備える。可動ヨークは、磁性材料よりなり、可動体と共に変位し、可動体の変位方向に垂直な断面があらかじめ定めた範囲で一定である部分（以下、「断面一定部」という。）を有する。第１バックヨークは、磁性材料よりなる。第１磁石と第２磁石は、第１バックヨーク上に可動体の変位方向に配置されている。磁気センサは、第１磁石と第２磁石の間の第１バックヨーク上に配置され、第１バックヨークの法線方向の磁界を測定する。固定ヨークは、磁性材料よりなり、磁気センサの第１バックヨークの反対側に固定され、可動ヨークの断面一定部が貫通する貫通孔を有する。第１磁石は、第１バックヨーク側がＳ極、可動ヨーク側がＮ極であり、第２磁石は、第１バックヨーク側がＮ極、可動ヨーク側がＳ極であり、可動ヨークの一端が第１磁石と対向し、可動ヨークの他端が第２磁石と対向している。
【００１０】
更に、本発明の位置センサは、第２バックヨークと、第３磁石と第４磁石とを備えても良い。第２バックヨークは、磁性材料よりなり、可動ヨークをはさんで第１バックヨークと反対側に配置されている。第３磁石と第４磁石は、第１磁石、第２磁石のそれぞれと対向し、第２バックヨークの内壁面上に配置されている。第３磁石は、第２バックヨーク側がＳ極、可動ヨーク側がＮ極であり、第４磁石は、第２バックヨーク側がＮ極、可動ヨーク側がＳ極である。第３磁石の可動体の変位方向の長さと第４磁石の可動体の変位方向の長さは、断面一定部の可動体の変位方向の長さ以上である。
【００１１】
更に、本発明の位置センサは、第３磁石と第４磁石の間の第２バックヨーク上に配置され、第２バックヨークの法線方向の磁界を測定する磁気センサも備えてもよい。
【００１２】
更に、第１磁石、第２磁石、第３磁石、および第４磁石の可動ヨークと対向する面の可動体の変位方向と垂直な方向の長さが、固定ヨークの貫通孔の可動体の変位方向と垂直な方向の長さより長くしてもよい。
【発明の効果】
【００１３】
上記の構成により、磁性材料よりなる固定ヨークは磁気センサに固定されている。従って、位置センサに強い衝撃力が加わったとしても、磁気センサを通過する磁束線の数は変わらない。また、可動ヨークが有する断面一定部は、可動体の変位方向と垂直方向においては、固定ヨークの貫通孔内でしかずれない。従って、衝撃や温度変化による部品の変形があっても、可動体の位置を安定して検出できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
［実施例１］
図４に本発明の位置センサ２０の斜視図を示し、図５に可動体１０などを省略した位置センサ２０の斜視図を示す。また、可動体１０の直線変位方向をｘ方向といい、バックヨーク１１の法線方向をｚ方向といい、ｘ方向、ｚ方向共に垂直な方向をｙ方向という（図４参照）。ｘ軸と平行である線ＡＡ’（図４参照）で切った断面図（以下、「ＡＡ’断面図」という。）を図６に示し、ｙ軸と平行である線ＢＢ’で切った断面図（以下、「ＢＢ’断面図」という。）を図７に示す。
【００１５】
位置センサ２０の第１バックヨーク１１上に、第１磁石１、第２磁石２、磁気センサ９が搭載され、固定される。第１バックヨーク１１は、方形板状などでもよいし（図示せず）、図４に示すように、第１バックヨーク１１は略直方体の筒状でもよい。第１磁石１、第２磁石２は、可動体１０の変位方向に配置され固定される。第１磁石１、第２磁石２は例えばボンド磁石や焼結磁石などの永久磁石が用いられる。この実施例では、第１磁石１、第２磁石２は方形板状である。この実施例の第１磁石１では、第１バックヨーク１１と接している面側がＳ極に着磁され、もう一方の面側がＮ極に着磁されている。またこの実施例の第２磁石２では、第１バックヨーク１１と接している面側がＮ極に着磁され、もう一方の面側がＮ極に着磁されている。このように、第１磁石１、第２磁石２はそれぞれ互いに逆向きに着磁されていればよい。
【００１６】
磁気センサ９は、第１磁石１と第２磁石２との間であり、第１バックヨーク１１上に配置され固定される。磁気センサ９は、第１バックヨーク１１の法線方向の磁界を測定する。磁気センサ９は、複数のセンサ端子９ａ（図４の例では３個）を有し、センサ面９ｂを有する。この実施例の磁気センサ９のセンサ面９ｂは、第１バックヨーク１１と平行である。つまり、磁気センサ９はセンサ面９ｂに直交する磁束の変化を検出する。磁気センサ９は、例えば、ホール素子やホールＩＣである。
【００１７】
固定ヨーク７は、磁気センサ９の第１バックヨーク１１の反対側に固定され、可動ヨーク８の断面一定部８ａ（後ほど詳細を述べる）が貫通される貫通孔７ａを有する。この実施例では、断面一定部８ａが貫通される方向が可動体１０の変位方向になるように、貫通孔７ａは設けられる。この実施例では、図６、図７に記載のように、固定ヨーク７は円盤状であり、貫通孔７ａは円形である。
【００１８】
可動ヨーク８は、可動体１０と共に変位する。この実施例では、可動ヨークの一端部８ｅに可動体１０が取り付けられる。可動ヨークの他端部８ｆにバネ１２の一端部１２ａが取り付けられる。可動ヨーク８はバネ１２により常に押し付けられているので、可動体１０が可動方向へ直線変位したとき、可動ヨーク８は、可動体１０の直線変位量と同じだけ直線変位する。この実施例では可動ヨーク８は円柱状であるが、直方体状などでもよい。また、可動ヨーク８は、可動体１０の変位方向に垂直な断面が「予め定めた範囲」で一定な部分である断面一定部８ａを有する。以下に、断面一定部８ａについて説明する。また、図６において、可動ヨーク８がｘ軸において、右側に変位する方向を正方向とし、左側に変位する方向を負方向とする。なお、この実施例では、第１磁石１は、可動ヨーク８の正方向の変位側に設けられ、第２磁石２は、可動ヨーク８の負方向の変位側に設けられる。なお、バネ１２は、オーステナイト系ステンレスなどの非磁性の材料よりなる。
【００１９】
図８は、可動ヨーク８が負方向に最大変位した場合の簡略化したＡＡ’断面図（以下、「簡略化ＡＡ’断面図」という。）である。また、図９に可動体１０が正方向に最大変位した場合の簡略化ＡＡ’断面図を示す。以下の説明では、磁束線の動きを分かりやすく示すため（図１０で説明）、簡略化ＡＡ’断面図に記載された第１バックヨーク１１の厚さを、図６の第１バックヨークの厚さより厚く記載する。
【００２０】
図８に示すように、固定ヨーク７が有する両平面のうち、可動ヨーク８の正方向変位側の面を固定ヨーク面７ｂとする。また、固定ヨーク面７ｂと反対側の面を反固定ヨーク面７ｃとする。図８において、固定ヨーク面７ｂと同じｘ座標の可動ヨーク８の面を断面一定部一端面８ｃとする。また、図９において、反固定ヨーク面７ｃと同じｘ座標の可動ヨーク８の面を断面一定部他端面８ｄとする。「予め定められた範囲」とは、断面一定部一端面８ｃから断面一定部他端面８ｄで囲まれた範囲である。つまり、断面一定部８ａとは、断面一定部一端面８ｃと断面一定部他端面８ｄを両端面とする部分である。断面一定部８ａは、常に貫通孔７ａに貫通しており、断面一定部一端面８ｃと平行に切れば、どの断面の形状（以下、単に「断面形状」という。）も同じである。なおこの実施例ではどの断面一定部８ａの形状も円形である。また、可動ヨーク８の断面一定部８ａ以外の部分８ｇの形状は問わない。この実施例では、断面一定部８ａ以外の部分の断面形状は断面一定部８ａの断面形状と同じである。つまり、この実施例では、可動ヨーク８の形状は円柱状である。また可動ヨークの一端８ｆは第１磁石１に対向し、他端８ｅは第２磁石２と対向する。固定ヨーク７、可動ヨーク８、第１バックヨーク１１は、電磁軟鉄やパーマロイなどの軟磁性体よりなる。
【００２１】
位置センサ２０はスペーサ５、スペーサ６を有する。スペーサ５、６は第１磁石１、第２磁石と固定ヨーク７と磁気センサ９の保持と可動体１０と可動ヨーク８の変位を妨げない大きさのスペーサ孔５ａ、６ａを有する。この実施例では、スペーサ孔６ａは貫通されており、スペーサ孔５ａは一方が蓋５ｂでふさがれもう一方は開放されている。バネ１２の他端部１２ｂが蓋５ｂに固定される。スペーサ５、６と可動体１０は、樹脂などの非磁性体などからなる。
【００２２】
図１０に可動ヨーク８の変位が「０」の場合の磁束線の動きを示した簡略化ＡＡ’断面を示し、図１１に可動ヨーク８が正方向に最大変位した場合の磁束線の動きを示した簡略化ＡＡ’断面を示す。図１０に示すように、可動ヨーク８は可動体１０の変位検出範囲の中点の状態であり、第１磁石１、第２磁石２よりの磁束がつりあう位置でもある。そして、図１１に示すように、可動ヨーク８が第２磁石のＳ極面に殆ど近接しており、第２磁石２のＮ極よりの磁束は、バックヨーク１１→磁気センサ９→固定ヨーク７→可動ヨーク８→第２磁石２のＳ極へと通過する流れとなる。このように、可動ヨーク８が変位すること磁気センサ９を通る磁束線の数が変化し、磁気センサ９は可動ヨーク８の変位を認識できる。
【００２３】
スペーサ孔５ａ、６ａと可動ヨーク８の外形に差がないのであれば、可動ヨーク８は固定ヨーク７の貫通孔７ａの中央に位置する。しかし、現実的には、可動ヨーク８が円滑に変位するためのクリアランス、部品交差、磨耗、熱による膨張や収縮などにより、スペーサ孔５、６の直径は、可動ヨークの断面の円の直径より大きくなければならない。また、同じ理由で、図７に示すように、固定ヨーク７の貫通孔７ａの直径Ｌ２は、可動ヨークの直径Ｌ３より大きくなければならない。従って、図７に示すように、可動ヨーク８がｚ方向やｙ方向にずれるずれ領域Ｒが生じる。なお、可動ヨーク８と固定ヨーク７の貫通孔７ａのクリアランスは部品の大きさや加工精度により最適な大きさを選べばよい。
【００２４】
図１２に、位置センサ２０に衝撃が加えられ、可動ヨーク８がｚ軸において、上方（ｚ軸において正方向）にずれた場合の簡略化ＡＡ’断面図を示し、図１３にＢＢ’断面図を示す。上述したように、可動ヨーク８の断面一定部８ａは常に、固定ヨーク７の貫通孔７ａを貫通している。また、固定ヨーク７は磁気センサ９のセンサ面９ｂ上に固定されている。従って、可動ヨーク８が上方にずり上がっても、磁気センサ９と固定ヨーク７との距離は変わらない。図１４に、可動ヨーク８が中央にある場合のＢＢ’断面について、センサ面９ｂを垂直に通る磁束線の動きを示し、図１５に可動ヨーク８が上方にずれた場合のＢＢ’断面について、センサ面９ｂを垂直に通る磁束線の動きを示す。可動ヨーク８の直径Ｌ３が貫通孔７ａの直径Ｌ２より若干小さい場合は、図１５に示すように、可動ヨーク８が上方にずれても、多くの磁束線は固定ヨーク７を回りこんで、可動ヨーク８に入る。従って、可動ヨーク８が上方にずれた場合でも、磁気センサ９を通る磁束線の数も変わらない。また、図示はしないが可動ヨーク８がｚ軸方向において下方にずれた場合でも、同様の論理で、磁気センサ９を通る磁束線の数は変わらない。従って、ｚ軸方向の強い衝撃が加えられ、可動ヨーク８がｚ軸方向において上方もしくは下方にずれたとしても、位置センサ２０は可動体の位置を安定して検出できる。
【００２５】
従来の位置センサ２（図１参照）の構成の場合、ｚ軸方向に強い衝撃が加えられると、図３に示すように、磁性材料よりなるヨーク３５と磁気センサ３３との距離Ｌ１が変化する。従って、磁気センサ３３を通る磁束線の数が変動してしまい、結果として、可動体の位置を安定的に検出できない。しかし、この実施例の位置センサ２０の構成の場合、ｚ軸方向に強い衝撃が加えられても、磁性材料よりなる固定ヨーク７と磁気センサ９との距離は変わらないため、磁気センサ９を通る磁束線の数が変動しない。従って、従来の位置センサ２と比較して、可動体１０の位置を安定して検出できる。
【００２６】
［変形例１］
図１６に、位置センサ２０の変形例である位置センサ２０’のＢＢ’断面図を示す。位置センサ２０’のように、第１磁石１、第２磁石２の間に、磁気センサ９の他に、磁気センサ９と同一の磁気センサ９’を設けても良い。また、図示しないが、磁気センサ９’を２以上設けても良い。このように複数の磁気センサ９’を設けることで、補償性の向上を図ることが出来る。つまり、１つの磁気センサが故障等をした場合、他の磁気センサの出力電圧値と比べて、故障した磁気センサの出力電圧値が異常値を示したとしても、故障した磁気センサを早期に発見することが出来る。また、磁気センサが故障した場合に、正常に作動している磁気センサに切り替える構成にしておくことにより、位置センサ２０’を常に正常に動作させることが出来る。また、複数の磁気センサが出力する電圧値の平均値を求める等で、より正確な出力電圧値を求めることが出来る。
［実施例２］
【００２７】
実施例１の位置センサ２０の構成において、図７記載の貫通孔７ａの直径Ｌ２が、断面一定部８ａの直径Ｌ３より極端に大きい場合、可動ヨーク８が上方にずれると、磁束線の動きは図１５記載のようにはならない。従って、位置センサ２０の構成の場合であると、可動体の位置を安定して検出できない場合がある。実施例２では、このような問題が生じないようにした位置センサを説明する。図１７に実施例２の位置センサ４０のＡＡ’断面図を示し、図１８に位置センサ４０のＢＢ’断面図を示す。位置センサ４０の斜視図は図４と同様である。図１７に示すように、位置センサ４０では、可動ヨーク８をはさんで、第１バックヨーク１１に対向するように第２バックヨーク１４が設けられる。第２バックヨーク１４は磁性材料よりなる。そして、第３磁石３が第１磁石と対向し、第４磁石が第２磁石と対向し、第２バックヨーク１４の内壁面上に配置される。なおこの例では、バックヨークが直方体の筒状になっているので、第１バックヨーク１１と第２バックヨーク１４とが一体形成されている。また、この例では、第３磁石３、第４磁石４が方形板状になっているが、この形状に限られるものではない。この実施例の第３磁石３では、第１バックヨーク１１と接触している方がＳ極に着磁され、もう一方（可動ヨーク８と対向している面）がＮ極に着磁されている。また第４磁石４では、第１バックヨーク１１と接触している方がＮ極に着磁され、もう一方（可動ヨーク８と対向している面）がＳ極に着磁されている。このように、第３磁石３、第４磁石４はそれぞれ互いに逆向きに着磁されていればよい。この例では、第３磁石は、可動ヨーク８の負方向の変位側に設けられ、第４磁石は可動ヨーク８の正方向の変位側に設けられている。
【００２８】
図１９に示すように、可動ヨーク８がｚ軸において中央にある場合に、第４磁石４と可動ヨーク８との距離をＬ４とし、第２磁石２と可動ヨーク８との距離をＬ５とする。そして、図２０に示すように、可動ヨーク８がｚ軸方向において上方にずれた場合に、第４磁石４と可動ヨーク８との距離をＬ６とし、第２磁石２と可動ヨーク８との距離をＬ７とする。そうするとＬ４＋Ｌ５＝Ｌ６＋Ｌ７という関係が成り立ち、可動ヨーク８がｚ方向において中央にある場合でも、上方にずれた場合でも、可動ヨーク８内を通る磁束の数は変わらない。従って、可動ヨーク８を通過する磁束変動が相殺される。よって、貫通孔７ａの直径Ｌ２が、断面一定部８ａの直径Ｌ３より極端に大きく、かつ、可動ヨーク８が上方にずれた場合でも、磁気センサ９を通る磁束数は変わらなくなり、結果として位置センサ４０は、実施例１の位置センサ２０よりも可動体の位置を安定して検出できる。図２１に、位置センサ４０の可動ヨーク８の変位が「０」の場合の磁束線の動きを示した簡略化ＡＡ’断面を示し、図２２に、位置センサ４０の可動ヨーク８の変位量が最大の場合の磁束線の動きを示した簡略化ＡＡ’断面を示す。
【００２９】
［変形例２］
位置センサ４０の変形例である位置センサ４０’のＢＢ’断面図を図２３に示す。位置センサ４０’は、第２バックヨーク１４上であり、第３磁石、第４磁石の間に少なくとも１つの磁気センサ９’が設けられている点で、位置センサ４０と異なる。このような構成にしても、上記［変形例１］で述べた効果を得ることができる。
［実施例３］
【００３０】
実施例１、２では、可動ヨーク８がｚ軸方向において、上方にずれる場合について説明した。しかし、図７において、加えられる衝撃の向きによっては、可動ヨーク８はｙ軸方向などにずれる場合もある。この場合に、磁気センサ９を通る磁束線の数が変動してしまう可能性がある。この変動を回避した実施例３の位置センサ５０について説明する。図２４に位置センサ５０のＢＢ’断面図を示す。図２４では説明簡略化のために、磁気センサ９を省略している。第１磁石１、第２磁石２、第３磁石３、第４磁石４の可動ヨーク８と対向する面の可動体１０の変位方向と垂直な方向の長さをそれぞれＬ１１、Ｌ１２、Ｌ１３、Ｌ１４とすると、Ｌ１１、Ｌ１２、Ｌ１３、Ｌ１４は、固定ヨーク７の貫通孔７ａの可動体１０の変位方向と垂直な方向の長さ、つまり、貫通孔７ａの直径Ｌ２より長くすればよい。このような構成にすることで、可動ヨーク８がどの方向にずれても、可動ヨーク８と第１磁石１（第２磁石２）との距離と、可動ヨーク８と第３磁石３（第４磁石４）との距離と合計は変わらない。従って、可動ヨーク８がどのような方向にずれても、可動ヨークを通る磁束線の数は変わらない。よって、磁気センサ９を通る磁束線の数は変わらず、結果として、安定した可動体の位置を検出できる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】従来の位置センサ２の断面図。
【図２】Ａは位置センサ２のヨーク３５が左側に移動した場合を示し、Ｂは位置センサ２のヨーク３５が中央に移動した場合を示し、Ｃは位置センサ２のヨーク３５が右側に移動した場合を示す。
【図３】従来の位置センサ２の問題点を示した図。
【図４】実施例１の位置センサ２０の斜視図。
【図５】実施例１の位置センサ２０の可動体１０などを省略した斜視図。
【図６】実施例１の位置センサ２０のＡＡ’断面図。
【図７】実施例１の位置センサ２０のＢＢ’断面図。
【図８】可動ヨーク８が負方向に最大変位した場合を示す図。
【図９】可動ヨーク８が正方向に最大変位した場合を示す図。
【図１０】可動ヨーク８が中央にある場合の磁束線の動きを示したＡＡ’断面図。
【図１１】可動ヨーク８が正方向に最大辺いした場合の磁束線の動きを示したＡＡ’断面図。
【図１２】可動ヨーク８が上方にずれた場合のＡＡ’断面図。
【図１３】可動ヨーク８が上方にずれた場合のＢＢ’断面図。
【図１４】可動ヨーク８が中央にある場合の磁束線の動きを示したＢＢ’断面図。
【図１５】可動ヨーク８が上方にずれた場合の磁束線の動きを示したＢＢ’断面図。
【図１６】位置センサ２０’のＢＢ’断面図。
【図１７】位置センサ４０のＡＡ’断面図。
【図１８】位置センサ４０のＢＢ’断面図。
【図１９】位置センサ４０の可動ヨーク８が中央に位置する場合の長さＬ４、Ｌ５を示した図。
【図２０】位置センサ４０の可動ヨーク８が上方にずれた位置する場合の長さＬ６、Ｌ７を示した図。
【図２１】位置センサ４０の可動ヨーク８が中央に位置する場合の磁束線の動きを示したＡＡ’断面図。
【図２２】位置センサ４０の可動ヨーク８が正方向に最大変位した場合の磁束線の動きを示したＡＡ’断面図。
【図２３】位置センサ４０’のＢＢ’断面図。
【図２４】位置センサ５０のＢＢ’断面図。
【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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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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