(57)【要約】【課題】磁性材移動体の移動情報のみならず電源投入時の位置情報も検出することの可能な移動体検出装置を提供すること。【解決手段】第１磁性材回転体１０の凸部１１及び第２磁性材回転体２０の凹部２２は、シャフト１の回転方向に関して回転軸Ｏと成す角が等しく、かつ前記回転方向に関して略同一位置に存在する。また、第１磁性材回転体１０の凹部１２と第２磁性材回転体２０の凸部２１もシャフト１の回転方向に関して回転軸Ｏと成す角が等しく、かつ前記回転方向に関して略同一位置に存在する。第１ホール素子Ｈ１及び第２ホール素子Ｈ２は、回転軸Ｏと平行に並べられている。【選択図】図１
2009186231.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの凹凸部をそれぞれ有し、一体的に移動する磁性材移動体を成す第１及び第２磁性材移動部と、
バイアス磁界発生手段と、
前記バイアス磁界発生手段に対して固定配置され、前記凹凸部との位置関係に応じて印加磁界がそれぞれ変化する第１及び第２磁電変換素子とを備え、
前記第１及び第２磁電変換素子は、一方が前記第１磁性材移動部の凹部と対向する位置もしくはその近傍に存在するとき、他方が前記第２磁性材移動部の凸部と対向する位置もしくはその近傍に存在し、一方が前記第１磁性材移動部の凸部と対向する位置もしくはその近傍に存在するとき、他方が前記第２磁性材移動部の凹部と対向する位置もしくはその近傍に存在する配置である、移動体検出装置。
【請求項２】
少なくとも１つの凹凸部をそれぞれ有し、一体的に移動する磁性材移動体を成す第１及び第２磁性材移動部と、
バイアス磁界発生手段と、
前記バイアス磁界発生手段に対して固定配置され、前記凹凸部との位置関係に応じて印加磁界がそれぞれ変化する第１及び第２磁電変換素子とを備え、
前記第１及び第２磁性材移動部は同じ回転軸で一体的に回転する回転体であり、
前記第１磁性材移動部の凸部と前記第２磁性材移動部の凹部とは、回転方向に関して前記回転軸と成す角が等しく、かつ前記回転方向に関して略同一位置に存在し、
前記第１磁性材移動部の凹部と前記第２磁性材移動部の凸部とは、前記回転方向に関して前記回転軸と成す角が等しく、かつ前記回転方向に関して略同一位置に存在する、移動体検出装置。
【請求項３】
請求項２に記載の装置において、前記凹凸部が前記第１及び第２磁性材移動部の外周面もしくは端面に存在する、移動体検出装置。
【請求項４】
少なくとも１つの凹凸部をそれぞれ有し、一体的に移動する磁性材移動体を成す第１及び第２磁性材移動部と、
バイアス磁界発生手段と、
前記バイアス磁界発生手段に対して固定配置され、前記凹凸部との位置関係に応じて印加磁界がそれぞれ変化する第１及び第２磁電変換素子とを備え、
前記第１及び第２磁性材移動部は一体的に直線移動する直線移動体であり、
前記第１磁性材移動部の凸部と前記第２磁性材移動部の凹部とは、移動方向に関して長さが等しく、かつ前記移動方向に関して略同一位置に存在し、
前記第１磁性材移動部の凹部と前記第２磁性材移動部の凸部とは、前記移動方向に関して長さが等しく、かつ前記移動方向に関して略同一位置に存在する、移動体検出装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載の装置において、前記第１及び第２磁電変換素子は、一方が前記第１磁性材移動部側に位置し、他方が前記第２磁性材移動部側に位置するように並べて配置されている、移動体検出装置。
【請求項６】
少なくとも１つの凹凸部を有する磁性材移動体と、
バイアス磁界発生手段と、
前記バイアス磁界発生手段に対して固定配置され、前記凹凸部と対向する位置もしくはその近傍に存在し、前記凹凸部との位置関係に応じて印加磁界が変化する第１磁電変換素子と、
前記バイアス磁界発生手段に対して固定配置され、前記第１磁電変換素子よりも前記磁性材移動部から離れた位置に存在する第２磁電変換素子と、
前記第２磁電変換素子側に配置されて前記第２磁電変換素子への印加磁界を強める軟磁性材ヨークとを備え、
前記第１磁電変換素子が前記磁性材移動部の凹部もしくは凸部のいずれと対向する位置もしくはその近傍に存在するかに応じて前記第１及び第２磁電変換素子の出力電圧の大小関係が変化する、移動体検出装置。
【請求項７】
少なくとも１つの凹凸部を有する磁性材移動体と、
バイアス磁界発生手段と、
前記バイアス磁界発生手段に対して固定配置され、前記凹凸部と対向する位置もしくはその近傍に存在し、前記凹凸部との位置関係に応じて印加磁界が変化する第１磁電変換素子と、
前記バイアス磁界発生手段に対して固定配置され、前記第１磁電変換素子よりも前記磁性材移動部から離れた位置に存在する第２磁電変換素子とを備え、
前記第２磁電変換素子は前記第１磁電変換素子よりも前記バイアス磁界発生手段に近い位置に配置され、
前記第１磁電変換素子が前記磁性材移動部の凹部もしくは凸部のいずれと対向する位置もしくはその近傍に存在するかに応じて前記第１及び第２磁電変換素子の出力電圧の大小関係が変化する、移動体検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁性材移動体の移動に伴う磁界変化からその磁性材移動体の位置情報を検出する技術に関し、特に、例えば工業用工作機械や自動車エンジンに用いられる磁性材回転体あるいは磁性材直線移動体の位置情報を検出するのに用いて好適な移動体検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の移動体検出装置は、下記特許文献１に示されるように、凹凸を有する磁性材回転体（軟磁性回転体）の外周面に対向するように一対のホール素子（磁電変換素子の例示）を前記磁性材回転体の接線と平行に並べて配置し、背面から永久磁石でバイアス磁界を印加したものである。この装置によれば、前記一対のホール素子の出力電圧の差動信号より、磁性材回転体の回転数検出等が可能である。また、前記一対のホール素子に印加されるバイアス磁界は軟磁性材ヨークによって強弱の差がつけられており、これにより、印加磁界のオーバーシュートやアンダーシュートに伴って誤パルスが発生することが防止される。
【特許文献１】特開２００４−３４０６６８号公報（本出願人提案）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来の移動体検出装置では、一対のホール素子の前面を磁性材回転体の凹凸切替り部分が通過するときは前記一対のホール素子からの差動信号が変動するものの、一対のホール素子が共に磁性材回転体の凹部又は凸部と対向しているときは前記一対のホール素子への印加磁界の強弱関係が同じとなる。このため、従来の移動体検出装置では、磁性材回転体の回転情報は検出できても電源投入時の位置情報（すなわち電源投入時に一対のホール素子の前面に磁性材回転体の凸部があるのか凹部があるのか）が判別できない。このような問題は軟磁性ラック等の直線移動体を検出対象とする場合にも同様である。
【０００４】
本発明はこうした状況を認識してなされたものであり、その目的は、磁性材移動体の移動情報のみならず電源投入時の位置情報も検出することの可能な移動体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】
本発明の第１の態様は、移動体検出装置である。この装置は、
少なくとも１つの凹凸部をそれぞれ有し、一体的に移動する磁性材移動体を成す第１及び第２磁性材移動部と、
バイアス磁界発生手段と、
前記バイアス磁界発生手段に対して固定配置され、前記凹凸部との位置関係に応じて印加磁界がそれぞれ変化する第１及び第２磁電変換素子とを備え、
前記第１及び第２磁電変換素子は、一方が前記第１磁性材移動部の凹部と対向する位置もしくはその近傍に存在するとき、他方が前記第２磁性材移動部の凸部と対向する位置もしくはその近傍に存在し、一方が前記第１磁性材移動部の凸部と対向する位置もしくはその近傍に存在するとき、他方が前記第２磁性材移動部の凹部と対向する位置もしくはその近傍に存在する配置である。
【０００６】
本発明の第２の態様も、移動体検出装置である。この装置は、
少なくとも１つの凹凸部をそれぞれ有し、一体的に移動する磁性材移動体を成す第１及び第２磁性材移動部と、
バイアス磁界発生手段と、
前記バイアス磁界発生手段に対して固定配置され、前記凹凸部との位置関係に応じて印加磁界がそれぞれ変化する第１及び第２磁電変換素子とを備え、
前記第１及び第２磁性材移動部は同じ回転軸で一体的に回転する回転体であり、
前記第１磁性材移動部の凸部と前記第２磁性材移動部の凹部とは、回転方向に関して前記回転軸と成す角が等しく、かつ前記回転方向に関して略同一位置に存在し、
前記第１磁性材移動部の凹部と前記第２磁性材移動部の凸部とは、前記回転方向に関して前記回転軸と成す角が等しく、かつ前記回転方向に関して略同一位置に存在する。
【０００７】
第２の態様の装置において、前記凹凸部が前記第１及び第２磁性材移動部の外周面もしくは端面に存在してもよい。
【０００８】
本発明の第３の態様も、移動体検出装置である。この装置は、
少なくとも１つの凹凸部をそれぞれ有し、一体的に移動する磁性材移動体を成す第１及び第２磁性材移動部と、
バイアス磁界発生手段と、
前記バイアス磁界発生手段に対して固定配置され、前記凹凸部との位置関係に応じて印加磁界がそれぞれ変化する第１及び第２磁電変換素子とを備え、
前記第１及び第２磁性材移動部は一体的に直線移動する直線移動体であり、
前記第１磁性材移動部の凸部と前記第２磁性材移動部の凹部とは、移動方向に関して長さが等しく、かつ前記移動方向に関して略同一位置に存在し、
前記第１磁性材移動部の凹部と前記第２磁性材移動部の凸部とは、前記移動方向に関して長さが等しく、かつ前記移動方向に関して略同一位置に存在する。
【０００９】
第１ないし第３の態様の装置において、前記第１及び第２磁電変換素子は、一方が前記第１磁性材移動部側に位置し、他方が前記第２磁性材移動部側に位置するように並べて配置されているとよい。
【００１０】
本発明の第４の態様も、移動体検出装置である。この装置は、
少なくとも１つの凹凸部を有する磁性材移動体と、
バイアス磁界発生手段と、
前記バイアス磁界発生手段に対して固定配置され、前記凹凸部と対向する位置もしくはその近傍に存在し、前記凹凸部との位置関係に応じて印加磁界が変化する第１磁電変換素子と、
前記バイアス磁界発生手段に対して固定配置され、前記第１磁電変換素子よりも前記磁性材移動部から離れた位置に存在する第２磁電変換素子と、
前記第２磁電変換素子側に配置されて前記第２磁電変換素子への印加磁界を強める軟磁性材ヨークとを備え、
前記第１磁電変換素子が前記磁性材移動部の凹部もしくは凸部のいずれと対向する位置もしくはその近傍に存在するかに応じて前記第１及び第２磁電変換素子の出力電圧の大小関係が変化する。
【００１１】
本発明の第５の態様も、移動体検出装置である。この装置は、
少なくとも１つの凹凸部を有する磁性材移動体と、
バイアス磁界発生手段と、
前記バイアス磁界発生手段に対して固定配置され、前記凹凸部と対向する位置もしくはその近傍に存在し、前記凹凸部との位置関係に応じて印加磁界が変化する第１磁電変換素子と、
前記バイアス磁界発生手段に対して固定配置され、前記第１磁電変換素子よりも前記磁性材移動部から離れた位置に存在する第２磁電変換素子とを備え、
前記第２磁電変換素子は前記第１磁電変換素子よりも前記バイアス磁界発生手段に近い位置に配置され、
前記第１磁電変換素子が前記磁性材移動部の凹部もしくは凸部のいずれと対向する位置もしくはその近傍に存在するかに応じて前記第１及び第２磁電変換素子の出力電圧の大小関係が変化する。
【００１２】
なお、以上の構成要素の任意の組合せもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、第１及び第２磁電変換素子が磁性材移動体の凹部又は凸部のいずれと対向しているかによって前記第１及び第２磁電変換素子への印加磁界の強弱関係が変化して前記第１及び第２磁電変換素子の出力電圧の大小関係が変化するため、磁性材移動体の移動情報のみならず電源投入時の位置情報も検出することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態を詳述する。なお、各図面に示される同一または同等の構成要素、部材等には同一の符号を付し、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は発明を限定するものではなく例示であり、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。
【００１５】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る移動体検出装置１００の例示的な概略構成図であり、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は右側面図、（Ｃ）は背面図である。
【００１６】
移動体検出装置１００は、第１磁性材移動部の例示である第１磁性材回転体１０と、第２磁性材移動部の例示である第２磁性材回転体２０と、バイアス磁界発生手段の例示であるバイアス磁石５と、ホールＩＣ３とを備える。ホールＩＣ３は、第１磁電変換素子の例示である第１ホール素子Ｈ１と、第２磁電変換素子の例示である第２ホール素子Ｈ２とを含む。ホールＩＣ３の回路図については後述する。
【００１７】
板状ないし柱状の第１磁性材回転体１０及び第２磁性材回転体２０はスペーサ３０によって軸方向に所定の間隔をあけて一体化されて磁性材移動体を成し、この状態で存在する取付孔９をシャフト１が貫通している。したがって、シャフト１の回転に伴って第１磁性材回転体１０及び第２磁性材回転体２０は一体的に回転する。
【００１８】
第１磁性材回転体１０及び第２磁性材回転体２０の外周面は、回転軸Ｏ（シャフト１の中心）周りの角度に応じて回転軸Ｏからの距離の大小が変化する。すなわち、第１磁性材回転体１０は、回転軸Ｏからの距離が大となる凸部１１と、同距離が小となる凹部１２とを有する。また、第２磁性材回転体２０は、回転軸Ｏからの距離が大となる凸部２１と、同距離が小となる凹部２２を有する。
【００１９】
第１磁性材回転体１０の凸部１１及び第２磁性材回転体２０の凹部２２は、シャフト１の回転方向に関して回転軸Ｏからの角度範囲が略同一である。また、第１磁性材回転体１０の凹部１２と第２磁性材回転体２０の凸部２１もシャフト１の回転方向に関して回転軸Ｏからの角度範囲が略同一である。すなわち、第１磁性材回転体１０の凸部１１及び第２磁性材回転体２０の凹部２２は、シャフト１の回転方向に関して回転軸Ｏと成す角が等しく、かつ前記回転方向に関して略同一位置に存在する。また、第１磁性材回転体１０の凹部１２と第２磁性材回転体２０の凸部２１もシャフト１の回転方向に関して回転軸Ｏと成す角が等しく、かつ前記回転方向に関して略同一位置に存在する。
【００２０】
バイアス磁石５は、例えば第１磁性材回転体１０及び第２磁性材回転体２０の外周面に対向する面にＮ極、反対面にＳ極を有するように固定配置された永久磁石である。好ましくはバイアス磁石５の横幅は、ホールＩＣ３に含まれる第１ホール素子Ｈ１及び第２ホール素子Ｈ２の配置幅よりも大きいものとする。また、第１磁性材回転体１０、スペーサ３０及び第２磁性材回転体２０の厚さの合計も同様に、第１ホール素子Ｈ１及び第２ホール素子Ｈ２の配置幅よりも大きいものとする。
【００２１】
ホールＩＣ３は、バイアス磁石５のＮ極面と第１磁性材回転体１０及び第２磁性材回転体２０の外周面との間に位置するように固定配置される。好ましくはこの状態で、ホールＩＣ３に含まれる第１ホール素子Ｈ１及び第２ホール素子Ｈ２は、第１ホール素子Ｈ１が第１磁性材回転体１０側に位置し、第２ホール素子Ｈ２が第２磁性材回転体２０側に位置するように並べて配置される。好ましくはさらに、第１ホール素子Ｈ１及び第２ホール素子Ｈ２は、第１ホール素子Ｈ１が第１磁性材回転体１０の凹部１２と対向する位置（もしくはその近傍）に存在するとき、第２ホール素子Ｈ２が第２磁性材回転体２０の凸部２１と対向する位置（もしくはその近傍）に存在し、第１ホール素子Ｈ１が第１磁性材回転体１０の凸部１１と対向する位置（もしくはその近傍）に存在するとき、第２ホール素子Ｈ２が第２磁性材回転体２０の凹部２２と対向する位置（もしくはその近傍）に存在する配置とする。このような配置は、図１のように第１磁性材回転体１０及び第２磁性材回転体２０の凹凸切替面が共に回転軸Ｏと平行な場合には、第１ホール素子Ｈ１及び第２ホール素子Ｈ２を回転軸Ｏと平行に並べることで実現される。
【００２２】
第１ホール素子Ｈ１への印加磁界は第１磁性材回転体１０の凸部１１及び凹部１２との位置関係（すなわち第１磁性材回転体１０の回転）に応じて変化し、第２ホール素子Ｈ２への印加磁界は第２磁性材回転体２０の凸部２１及び凹部２２との位置関係（すなわち第２磁性材回転体２０の回転）に応じて変化する。すなわち、第１ホール素子Ｈ１への印加磁界は、第１ホール素子Ｈ１が第１磁性材回転体１０の凸部１１と対向する位置（もしくはその近傍）に存在するときは大となり、凹部１２と対向する位置（もしくはその近傍）に存在するときは小となる。第２ホール素子Ｈ２への印加磁界も同様に、第２ホール素子Ｈ２が第２磁性材回転体２０の凸部２１と対向する位置（もしくはその近傍）に存在するときは大となり、第２ホール素子Ｈ２が第２磁性材回転体２０の凹部２２と対向する位置（もしくはその近傍）に存在するときは小となる。なお、印加磁界とは、感磁面と垂直な磁界を意味する。第１ホール素子Ｈ１及び第２ホール素子Ｈ２の感磁面は好ましくは、第１磁性材回転体１０及び第２磁性材回転体２０の外周面に接する平面に平行な同一平面内にあるものとする。
【００２３】
図２は、図１に示されるホールＩＣ３の例示的な回路図である。この回路において、第１ホール素子Ｈ１及び第２ホール素子Ｈ２はそれぞれ、第１定電流源８１１及び第２定電流源８２２によって定電流駆動される。第１ホール素子Ｈ１及び第２ホール素子Ｈ２からの出力電圧Ｖ１，Ｖ２はそれぞれ、第１差動増幅器８０１及び第２差動増幅器８０２によって増幅される。増幅された出力電圧Ｖａｍｐ１，Ｖａｍｐ２は、コンパレータ８１０によって互いの大小関係が比較されてハイレベルもしくはローレベルの信号Ｖｃｍｐとなる。コンパレータ８１０の出力信号Ｖｃｍｐは、トランジスタＱ１のベースに入力される。トランジスタＱ１のコレクタはホールＩＣ３の出力端子（オープンコレクタ）となっている。なお、ホールＩＣ３は、電源投入時に第１ホール素子Ｈ１及び第２ホール素子Ｈ２の差動出力信号がコンパレータ８１０の変換閾値のどちら側にあるかにより、信号レベルのハイ又はローが切り替わるＩＣを用いる。
【００２４】
図３は、特許文献１に記載された従来の移動体検出装置において一対のホール素子から得られる差動出力信号と、本実施の形態の移動体検出装置において第１ホール素子Ｈ１及び第２ホール素子Ｈ２から得られる差動出力信号との比較図である。
【００２５】
本図から明らかなように、従来の移動体検出装置では、一対のホール素子の前面を磁性材回転体の凹凸切替り部分が通過してるときは差動出力信号が変動するものの、一対のホール素子が共に磁性材回転体の凹部又は凸部と対向しているときは前記一対のホール素子への印加磁界の強弱関係が同じとなって差動出力信号がほぼ一定値となっている。このため、上述のとおり従来の移動体検出装置では磁性材回転体の回転情報は検出できても電源投入時の位置情報（すなわち電源投入時に一対のホール素子の前面に磁性材回転体の凸部があるのか凹部があるのか）が判別できない。
【００２６】
これに対し本実施の形態の移動体検出装置１００では、第１ホール素子Ｈ１が第１磁性材回転体１０の凹部１２と対向する位置（もしくはその近傍）に存在する状態（以下「第１の状態」とも表記）では第２ホール素子Ｈ２が第２磁性材回転体２０の凸部２１と対向する位置（もしくはその近傍）に存在し、第１ホール素子Ｈ１が第１磁性材回転体１０の凸部１１と対向する位置（もしくはその近傍）に存在する状態（以下「第２の状態」とも表記）では第２ホール素子Ｈ２が第２磁性材回転体２０の凹部２２と対向する位置（もしくはその近傍）に存在するので、前記第１及び第２の状態間で第１ホール素子Ｈ１及び第２ホール素子Ｈ２への印加磁界の強弱が変化（すなわち第１ホール素子Ｈ１及び第２ホール素子Ｈ２の出力電圧Ｖ１，Ｖ２の大小関係が変化）することとなり、図３からも明らかなように差動出力信号Ｖｄは前記第１及び第２の状態間で一定値とならず変化する（ゼロクロスする）。したがって、コンパレータ８１０の出力信号Ｖｃｍｐのレベルが前記第１及び第２の状態間で切り替わり、これによりホールＩＣ３の出力信号Ｖｏｕｔのレベルも前記第１及び第２の状態間で切り替わる。このため、本実施の形態の移動体検出装置１００によれば、電源投入時であっても前記第１及び第２の状態を判別することができ、第１磁性材回転体１０及び第２磁性材回転体２０の回転情報のみならず電源投入時の位置情報を検出することが可能となる。
【００２７】
（第２の実施の形態）
図４は、本発明の第２の実施の形態に係る移動体検出装置２００の例示的な概略構成図であり、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は右側面図である。ここでは主に第１の実施の形態との相違点を説明し、一致点については適宜説明を省略する。
【００２８】
本実施の形態の移動体検出装置２００では、第１の実施の形態と異なり、第１磁性材回転体１０及び第２磁性材回転体２０は環状ないし円筒状ある。そして第１磁性材回転体１０は径が小、第２磁性材回転体２０は径が大となっていて、第１磁性材回転体１０及び第２磁性材回転体２０はスペーサ３０によって径方向に所定の間隔をあけて一体化されている。凹凸は第１磁性材回転体１０及び第２磁性材回転体２０の片側端面に存在する。具体的には、第１磁性材回転体１０及び第２磁性材回転体２０の片側端面は、回転軸Ｏ周りの角度に応じて厚さの大小が変化する。すなわち、第１磁性材回転体１０は、厚さが大となる凸部１１と、厚さが小となる凹部１２とを有する。また、第２磁性材回転体２０は、厚さが大となる凸部２１と、厚さが小となる凹部２２とを有する。
【００２９】
バイアス磁石５は、例えば第１磁性材回転体１０及び第２磁性材回転体２０の片側端面に対向する面にＮ極、反対面にＳ極を有するように固定配置された永久磁石である。ホールＩＣ３は、バイアス磁石５のＮ極面と第１磁性材回転体１０及び第２磁性材回転体２０の片側端面との間に位置するように固定配置される。図４のように第１磁性材回転体１０及び第２磁性材回転体２０の凹凸切替面が共に径方向の場合には、第１ホール素子Ｈ１及び第２ホール素子Ｈ２を回転軸Ｏに向けて垂直に並べるとよい。第１ホール素子Ｈ１及び第２ホール素子Ｈ２の感磁面は好ましくは、第１磁性材回転体１０及び第２磁性材回転体２０の片側端面に平行な同一平面内にあるものとする。
【００３０】
本実施の形態も、第１の実施の形態と同様の効果を奏することができる。なお、第１及び第２の実施の形態において、第１磁性材回転体１０及び第２磁性材回転体２０はスペーサ３０を介さずに一体形成されてもよい。
【００３１】
（第３の実施の形態）
図５は、本発明の第３の実施の形態に係る移動体検出装置３００の例示的な概略構成図であり、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は右側面図、（Ｃ）は背面図である。ここでは主に第１の実施の形態との相違点を説明し、一致点については適宜説明を省略する。
【００３２】
本実施の形態の移動体検出装置３００では、第１の実施の形態と異なり、磁性材移動体の例示として磁性材回転体５０を１つだけ用いる。磁性材回転体５０は、図１の第２磁性材移動部２０と同様の形状である。第１ホール素子Ｈ１は磁性材回転体５０の凸部５１もしくは凹部５２と対向する位置（もしくはその近傍）に存在し、第２ホール素子Ｈ２は第１ホール素子Ｈ１よりも磁性材回転体５０から離れた位置に存在する。第１ホール素子Ｈ１及び第２ホール素子Ｈ２への印加磁界は、磁性材回転体５０の凸部５１及び凹部５２との位置関係（すなわち磁性材回転体５０の回転）に応じて変化する。ここで、上述のとおり第２ホール素子Ｈ２は第１ホール素子Ｈ１よりも磁性材回転体５０から離れた位置に存在するため、印加磁界の変化量は第１ホール素子Ｈ１のほうが第２ホール素子Ｈ２よりも大きい。
【００３３】
第２ホール素子Ｈ２の前方（磁性材回転体５０側）には軟磁性材ヨーク７０が配置されて第２ホール素子Ｈ２への印加磁界が強められている。強める度合いは、軟磁性材ヨーク７０の材質や大きさ、位置によって適宜設定可能である。本実施の形態では、軟磁性材ヨーク７０を設けることにより、第１ホール素子Ｈ１が磁性材回転体５０の凹部５２と対向する位置（もしくはその近傍）に存在するときは第２ホール素子Ｈ２への印加磁界が第１ホール素子Ｈ１への印加磁界よりも強くなり、第１ホール素子Ｈ１が磁性材回転体５０の凸部５１と対向する位置（もしくはその近傍）に存在するときは第２ホール素子Ｈ２への印加磁界が第１ホール素子Ｈ１への印加磁界よりも弱くなるようにしている。すなわち、本実施の形態によれば、第１ホール素子Ｈ１が磁性材回転体５０の凸部５１もしくは凹部５２のいずれと対向する位置（もしくはその近傍）に存在するかに応じて第１ホール素子Ｈ１及び第２ホール素子Ｈ２の出力電圧（図２のＶ１，Ｖ２）の大小関係が変化し、これによりホールＩＣ３からの出力信号（図２のＶｏｕｔ）のレベルも変化する。したがって、本実施の形態によれば、電源投入時であっても第１ホール素子Ｈ１が磁性材回転体５０の凸部５１もしくは凹部５２のいずれと対向する位置（もしくはその近傍）に存在するかを判別することができ、磁性材回転体５０の回転情報のみならず電源投入時の位置情報を検出することが可能となる。
【００３４】
（第４の実施の形態）
図６は、本発明の第４の実施の形態に係る移動体検出装置４００の例示的な概略構成図であり、（Ａ）は右側面図、（Ｂ）は背面図である。本実施の形態の移動体検出装置４００は、図５に示される第３の実施の形態の移動体検出装置３００と比較して、バイアス磁石５が磁性材回転体５０の片側端面に対向する面にＮ極、反対面にＳ極を有するように固定配置されている点と、ホールＩＣ３がバイアス磁石５のＮ極面と磁性材回転体５０の片側端面との間に位置するように固定配置されている点と、第１ホール素子Ｈ１及び第２ホール素子Ｈ２の感磁面が磁性材回転体５０の片側端面に平行な同一平面内にある点で相違し、その他の点で一致している。本実施の形態も第３の実施の形態と同様の効果を奏することができる。なお、第３及び第４の実施の形態において、軟磁性材ヨーク７０を第２ホール素子Ｈ２の背後（磁性材回転体５０と反対側）に配置しても同様の作用を得ることができる。
【００３５】
（第５の実施の形態）
図７は、本発明の第５の実施の形態に係る移動体検出装置５００の例示的な概略構成図であり、（Ａ）は第１例、（Ｂ）は第２例を示す。図５に示される第３の実施の形態の移動体検出装置４００と比較して、軟磁性材ヨーク７０を用いていない点と、第２ホール素子Ｈ２が第１ホール素子Ｈ１よりもバイアス磁石５に近い位置に配置されている点で相違し、その他の点で一致している。このような配置を実現するために、図７（Ａ）に示される第１例ではバイアス磁石５の磁極面が回転軸Ｏに対して所定の角度を成していて、図７（Ｂ）に示される第２例ではホールＩＣ３が回転軸Ｏに対して所定の角度を成している。
【００３６】
本実施の形態では、第２ホール素子Ｈ２を第１ホール素子Ｈ１よりもバイアス磁石５に近い位置に配置することにより、第１ホール素子Ｈ１が磁性材回転体５０の凹部５２と対向する位置（もしくはその近傍）に存在するときは第２ホール素子Ｈ２への印加磁界が第１ホール素子Ｈ１への印加磁界よりも強くなり、第１ホール素子Ｈ１が磁性材回転体５０の凸部５１と対向する位置（もしくはその近傍）に存在するときは第２ホール素子Ｈ２への印加磁界が第１ホール素子Ｈ１への印加磁界よりも弱くなるようにしている。したがって、図５に示される第３の実施の形態と同様に、電源投入時であっても第１ホール素子Ｈ１が磁性材回転体５０の凸部５１もしくは凹部５２のいずれと対向する位置（もしくはその近傍）に存在するかを判別することができ、磁性材回転体５０の回転情報のみならず電源投入時の位置情報を検出することが可能となる。
【００３７】
（第６の実施の形態）
図８は、本発明の第６の実施の形態に係る移動体検出装置６００の例示的な概略構成図であり、（Ａ）は第１例、（Ｂ）は第２例を示す。本実施の形態の移動体検出装置６００は、図７に示される第５の実施の形態の移動体検出装置５００と比較して、バイアス磁石５が磁性材回転体５０の片側端面に対向する面にＮ極、反対面にＳ極を有するように固定配置されている点と、ホールＩＣ３がバイアス磁石５のＮ極面と磁性材回転体５０の片側端面との間に位置するように固定配置されている点で相違し、その他の点で一致している。本実施の形態も第５の実施の形態と同様の効果を奏することができる。
【００３８】
（第７の実施の形態）
図９は、本発明の第７の実施の形態に係る移動体検出装置７００の例示的な概略構成図である。本実施の形態の移動体検出装置７００は、図１に示される第１の実施の形態の移動体検出装置１００と比較して、凹凸を直線状に配列した磁性材直線移動体（軟磁性体ラック）を磁性材移動体としている点が主に相違するので、この点を中心に説明する。
【００３９】
第１磁性材移動部の例示である第１磁性材直線移動体７１０及び第２磁性材移動部の例示である第２磁性材直線移動体７２０は、スペーサ７３０によって移動方向と垂直な方向に所定の間隔をあけて一体化され、例えば工作機械（不図示）の直線移動部分に取り付けられて前記直線移動部分と一体的に移動する。第１磁性材直線移動体７１０及び第２磁性材直線移動体７２０は、移動方向に関する位置に応じて底面からの高さの大小が変化する。すなわち、第１磁性材直線移動体７１０は、底面からの高さが大となる凸部７１１と、同高さが小となる凹部７１２とを有する。また、第２磁性材直線移動体７２０は、底面からの高さが大となる凸部７２１と、同高さが小となる凹部７２２を有する。
【００４０】
第１磁性材直線移動体７１０の凸部７１１及び第２磁性材直線移動体７２０の凹部７２２は、移動方向に関して存在範囲が略同一である。また、第１磁性材直線移動体７１０の凹部７１２と第２磁性材直線移動体７２０の凸部７２１も移動方向に関して存在範囲が略同一である。すなわち、第１磁性材直線移動体７１０の凸部７１１及び第２磁性材直線移動体７２０の凹部７２２は、移動方向に関して長さが等しく、かつ前記移動方向に関して略同一位置に存在する。また、第１磁性材直線移動体７１０の凹部７１２と第２磁性材直線移動体７２０の凸部７２１も移動方向に関して長さが等しく、かつ前記移動方向に関して略同一位置に存在する。
【００４１】
バイアス磁石５は、例えば第１直線移動体７１０及び第２磁性材直線移動体７２０の上面（凹凸の形成されている面）に対向する面にＮ極、反対面にＳ極を有するように固定配置される。ホールＩＣ３は、バイアス磁石５のＮ極面と第１直線移動体７１０及び第２磁性材直線移動体７２０の上面との間に位置するように固定配置される。第１ホール素子Ｈ１及び第２ホール素子Ｈ２の感磁面は好ましくは、第１直線移動体７１０及び第２磁性材直線移動体７２０の上面に平行な同一平面内にあるものとする。
【００４２】
本実施の形態のによれば、第１の実施の形態と同様の理由から、第１直線移動体７１０及び第２磁性材直線移動体７２０の移動情報のみならず電源投入時の位置情報を検出することが可能となる。なお、第２ないし第６の実施の形態に関しても、凹凸を直線状に配列した磁性材直線移動体（軟磁性体ラック）を磁性材回転体に替えて磁性材移動体として用いてもよく、この場合も同様の効果を奏することができる。
【００４３】
以上、実施の形態を例に本発明を説明したが、実施の形態の各構成要素には請求項に記載の範囲で種々の変形が可能であることは当業者に理解されるところである。以下、変形例について触れる。
【００４４】
第１の実施の形態では第１磁性材回転体１０及び第２磁性材回転体２０の凹凸切替面が共に回転軸Ｏと平行である場合を説明したが、変形例では図１０に簡略して示すように第１磁性材回転体１０及び第２磁性材回転体２０の凹凸切替面は共に回転軸Ｏと所定の角度を成していてもよい。この場合、第１ホール素子Ｈ１及び第２ホール素子Ｈ２も回転軸Ｏに対して同じ所定角度を成すように並べるとよい。つまり、第１ホール素子Ｈ１及び第２ホール素子Ｈ２は、第１磁性材回転体１０及び第２磁性材回転体２０の凹凸切替面と平行になるように並べるとよい。
【００４５】
第１ないし第６の実施の形態では磁性材回転体の凹部と凸部の個数を１ずつとしたが、変形例では凹部と凸部の個数を２又はそれ以上としてもよい。
【００４６】
各実施の形態において第１ホール素子Ｈ１及び第２ホール素子Ｈ２がホールＩＣ３に含まれている場合を説明したが、変形例ではそれらをディスクリート部品としてもよい。
【００４７】
各実施の形態においてバイアス磁界発生手段を永久磁石としたが、動作原理上、電磁石を用いることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る移動体検出装置の例示的な概略構成図であり、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は右側面図、（Ｃ）は背面図。
【図２】図１に示されるホールＩＣ３の例示的な回路図。
【図３】特許文献１に記載された従来の移動体検出装置において一対のホール素子から得られる差動出力信号と、本実施の形態の移動体検出装置において第１及び第２ホール素子から得られる差動出力信号との比較図。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係る移動体検出装置の例示的な概略構成図であり、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は右側面図。
【図５】本発明の第３の実施の形態に係る移動体検出装置の例示的な概略構成図であり、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は右側面図、（Ｃ）は背面図。
【図６】本発明の第４の実施の形態に係る移動体検出装置の例示的な概略構成図であり、（Ａ）は右側面図、（Ｂ）は背面図。
【図７】本発明の第５の実施の形態に係る移動体検出装置の例示的な概略構成図であり、（Ａ）は第１例、（Ｂ）は第２例。
【図８】本発明の第６の実施の形態に係る移動体検出装置の例示的な概略構成図であり、（Ａ）は第１例、（Ｂ）は第２例。
【図９】本発明の第７の実施の形態に係る移動体検出装置の例示的な概略構成図。
【図１０】第１の実施の形態の変形例に関し、第１磁性材回転体及び第２磁性材回転体の凹凸切替面が共に回転軸Ｏと所定の角度を成している場合の第１及び第２ホール素子の配置説明図。
【符号の説明】
【００４９】
１  シャフト
３  ホールＩＣ
５  バイアス磁石
９  貫通孔
１０  第１磁性材回転体
２０  第２磁性材回転体
１１，２１  凸部
１２，２２  凹部
３０  スペーサ
Ｈ１  第１ホール素子
Ｈ２  第２ホール素子
１００，２００，・・・，７００  移動体検出装置
【図１】
2009186231.tif 000003
【図２】
2009186231.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2009186231.tif 000008
【図７】
2009186231.tif 000009
【図８】
2009186231.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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