JPH09311008A - 磁気センサ - Google Patents

磁気センサ

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JPH09311008A
JPH09311008A JP12861196A JP12861196A JPH09311008A JP H09311008 A JPH09311008 A JP H09311008A JP 12861196 A JP12861196 A JP 12861196A JP 12861196 A JP12861196 A JP 12861196A JP H09311008 A JPH09311008 A JP H09311008A
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JP
Japan
Prior art keywords
magnetic
permanent magnets
sensor
detection element
magnetic sensor
Prior art date
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Pending
Application number
JP12861196A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazuhisa Matsuda
和久 松田
Akihiro Okujima
章宏 奥島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Omron Corp
Original Assignee
Omron Corp
Omron Tateisi Electronics Co
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Publication date
Application filed by Omron Corp, Omron Tateisi Electronics Co filed Critical Omron Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 磁石サイズの小型化等が可能な磁気センサを
提供する。 【解決手段】 ベースブロック10と、このベースブロ
ック10を両側から挟み込むように配置された二つの永
久磁石21,22と、ベースブロック10の前端部でか
つ二つの永久磁石21,22の間に配置された磁気検出
素子30とを備える構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ホール素子やMR
素子等の磁気検出素子を使用して、磁性体(金属等)の
接近を磁界の変化により検知する磁気センサに関する。
【0002】
【従来の技術】例えば自動車では、エンジンの給排気バ
ルブの開閉タイミングをエンジンの回転数等の条件によ
り制御するため、前記給排気バルブを駆動するカム位置
を検出するセンサが設置されることがあるが、このセン
サとしては、いわゆるホール効果を利用したホール素子
や、いわゆる磁気抵抗効果を利用したMR素子(磁気抵
抗素子)等の磁気検出素子を使用した磁気センサが使用
されている。そして従来、この種の磁気センサとして
は、図9に示すように、磁界を発生させる一つの永久磁
石1と、被検知物の接近による磁界の変化を検出する一
つの磁気検出素子2とがベースブロック3の前端部3a
に取付けられてセンサヘッド部が構成され、このセンサ
ヘッド部がカバー4により密封状態に覆われてなる構造
のものが知られていた。なお図9において、符号5で示
すものは、磁気検出素子2が搭載され磁気検出素子2よ
りなる検出回路を構成する回路基盤である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
磁気センサでは、性能,コスト或いは調整作業性の点で
以下のような問題があった。 (1)検知に必要な磁界を得るためには、永久磁石のサ
イズが大きくなってしまい、永久磁石のコストが高くな
る。 (2)被検知物の接近による磁界の変化量が微量のた
め、検出の位置精度が低い。 (3)検出性能や特性を調整する方法が、磁石と磁気検
出素子の位置関係を変化させる以外に無いため、特性が
定まりにくく、生産時あるいは組付け時の特性調整作業
の作業性が悪い。また、一旦磁石と磁気検出素子の位置
関係を固定してしまうと、再調整は実用上不可能であ
る。
【0004】そこで本発明は、磁石サイズの小型化、位
置検出精度の向上、さらには調整作業の容易化が可能な
磁気センサを提供することを目的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1記載の磁気センサは、ベースブロックと、
このベースブロックを両側から挟み込むように配置され
た二つの永久磁石と、前記ベースブロックの前端部でか
つ前記二つの永久磁石の間に配置された磁気検出素子と
を備えることを特徴とする。
【0006】請求項2記載の磁気センサは、前記二つの
永久磁石の配列方向を、被検知物が移動する方向と垂直
な方向に設定したことを特徴とする。また、請求項3記
載の磁気センサは、前記永久磁石と磁気検出素子の相対
位置を調整可能とするとともに、前記永久磁石の後方に
前記永久磁石による磁界を調整する調整用ヨークを位置
調整可能に設けたことを特徴とする。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図1から図3は、本発明による磁
気センサの一例を説明するための図である。このうち図
1は、本例の磁気センサの全体構成を示す分解斜視図で
ある。この図1に示すように、本例の磁気センサは、ベ
ースブロック10と、二つの永久磁石21,22と、一
つの磁気検出素子(例えばホール素子)30と、調整用
ヨーク40と、カバー50とを備える。ベースブロック
10は、基部11の前端側にセンサヘッド部を構成する
突出部12が形成されたもので、突出部12の前端部両
側に、永久磁石21,22が摺動可能に装着される溝1
3,14が形成されているとともに、突出部12の基端
側(永久磁石21,22の後方位置)には、調整用ヨー
ク40が前後動可能に配置される構成となっている。
【0008】なお永久磁石21,22は、磁気検出素子
30に対して、位置調整された後に、ねじ止め,接着,
かしめ止め等によりベースブロック10の突出部12に
対して固定される。また、調整用ヨーク40は、例えば
ベースブロック10の突出部12に形成された溝(図示
省略)に摺動自在にはめ込まれ、図示省略したネジによ
り押し引きされて前後動するようになっており、このネ
ジを回転させることで組立て後においても容易に位置調
整可能となっている。また、ベースブロック10の基部
11の裏側には、電源を入力し或いは検出信号を出力す
るためのコネクタ(図示略)が形成されている。
【0009】二つの永久磁石21,22は、いずれも従
来よりも格段に小型なもので、ベースブロック10の突
出部12を両側から挟み込むように左右対称に配置され
ている。なお、二つの永久磁石21,22の配列方向
は、図2に示すように被検知物Aが移動する方向と垂直
な方向に設定されている。磁気検出素子30は、例えば
ホール素子であり、ベースブロック10の突出部12の
一側面(図1では上面)に取付けられる回路基盤31に
搭載されている。回路基盤31は、磁気検出素子30を
含む検出回路を構成するもので、図示省略したリードフ
レームにより前述のコネクタに接続されている。なお、
磁気検出素子30は、図2及び図3に示す如く、ベース
ブロック10の突出部12の前端で、かつ二つの永久磁
石21,22の間に配置され、例えば回路基盤31の取
付け位置の調整により永久磁石21,22に対する前後
左右の位置を微調整された後に、回路基盤31がベース
ブロック10の突出部12にネジ止め等により取付けら
れることで固定される。
【0010】調整用ヨーク40は、鉄,コバルト,ニッ
ケル等の磁性体よりなり、永久磁石21,22により発
生する磁界を背面から変化させることで、検知性能或い
は特性を調整するためのものである。なお、この調整用
ヨーク40が前述したような機構で前後動することによ
り、永久磁石21,22により発生する磁界への影響状
態が変化し、これにともなって磁気センサとしての性能
等が変化する。またカバー50は、上述したようにベー
スブロック10の突出部12に永久磁石21,22や磁
気検出素子30等が取付けられてなるセンサヘッド部を
密封状態に覆って保護するもので、その先端内面に磁気
検出素子30が位置するように取付けられる。なお、図
1において符号51で示すものは、本センサ全体を例え
ば自動車のエンジン等に組付けるための取付けボルト挿
通用の穴である。
【0011】次に、以上のように構成された磁気センサ
の動作を説明する。被検知物Aが本センサに接近してい
ない時(非検出時)には、図7に示すように、永久磁石
21,22の周囲に安定した磁界が形成され、特に磁気
検出素子30が配置された永久磁石21,22の間の領
域では両方の磁石により生じた磁力線が重なって、小型
な磁石を使用していながら大きく強い磁界が得られる。
そして、被検知物Aが本センサに接近した時(検出時)
には、図8に示すように、永久磁石21,22による上
記磁界の磁束が吸い寄せられ、磁気検出素子30が配置
された領域で磁力線の向きが確実かつ完全に反転して、
磁気検出素子30による出力信号が明確に変化する。
【0012】また、図7,8では図示省略しているが、
永久磁石21,22の背面に配設された調整用ヨーク4
0が永久磁石21,22に接近した位置に配置される
と、この調整用ヨーク40の存在により永久磁石21,
22による磁界がより強く影響を受ける。具体的には、
磁束が調整用ヨーク40に吸い寄せられることにより、
例えば出力信号が非検出状態となるような磁界の状態が
強く保持されるようになり、誤動作を防止する等の目的
で感度を低下させるといった調整が可能となる。また逆
に、調整用ヨーク40が永久磁石21,22からより離
れた位置に配置されると、この調整用ヨーク40による
磁界への影響が弱くなり、出力信号が検出状態に切り替
わり易くなって、感度を増加させる等の調整が可能とな
る。
【0013】このため、検出位置精度や検出距離等の性
能を高く実現しつつ、しかも磁石コストの低減や、感度
調整等の作業が容易になる。すなわち、本例のセンサで
は、二つの永久磁石21,22を設けて、しかも双方の
磁石による磁界が重なりあう間の位置に磁気検出素子3
0を配置した構成としたから、磁気効率が改善され、磁
気検出素子30が配置された領域では二つの永久磁石2
1,22によって充分に強い磁界が得られ、永久磁石を
従来よりも格段に小型化できてコスト低減が実現でき
る。なお、二つの永久磁石21,22は、同一の磁石と
して部品の共通化が可能であるので、従来よりも磁石の
使用個数が増えた構成でありながら、小型化の効果及び
量産効果によりコスト低減が充分可能となる。
【0014】また、永久磁石21,22の配列方向は、
前述したように被検知物Aの移動方向に垂直な方向に設
定してあるから、図8に示すように、被検知物Aの接近
により永久磁石21,22の双方による磁界が同時に影
響を受けることになり、被検知物Aの接近による磁界の
変化量が従来よりも格段に増加する。このため、検出の
位置精度が格段に向上する。また、組立て後(永久磁石
21,22や磁気検出素子30を固定した後)において
も位置調整可能な調整用ヨーク40により、磁界の状態
を背面から変更して、感度や検出距離等の特性を変更す
ることができるので、本センサ自体の製造の歩留りが良
くなるとともに、また自動車等への組付け時の微調整
(再調整)の作業も容易になり、自動車等の生産性も高
まる。
【0015】なお、本発明は上記形態例に限られず、各
種の態様があり得る。例えば図4に示すように、各永久
磁石21,22の背面に対向する両側の位置が突出した
形状の調整用ヨーク41を備える構成(第2例)であっ
てもよいし、また図5に示すように、各永久磁石21,
22に対向する位置に小幅な調整用ヨーク42,43を
それぞれ備える構成(第3例)であってもよい。また図
6に示すように、永久磁石21,22をセンサヘッドの
前後方向に対して傾斜して配置した構成(第4例)とし
てもよい。
【0016】
【発明の効果】請求項1記載の磁気センサによれば、二
つの永久磁石を設けて、しかも双方の磁石による磁界が
重なりあう間の位置に磁気検出素子を配置した構成とし
たから、磁気効率が改善され、磁気検出素子が配置され
た領域では二つの永久磁石によって充分に強い磁界が得
られ、永久磁石を従来よりも格段に小型化できてコスト
低減が実現できる。なお、二つの永久磁石は、同一の磁
石として部品の共通化が可能であるので、従来よりも磁
石の使用個数が増えた構成でありながら、小型化の効果
及び量産効果によりコスト低減が充分可能となる。
【0017】さらに、請求項2記載の磁気センサによれ
ば、永久磁石の配列方向が被検知物の移動方向に垂直な
方向に設定してあるから、被検知物の接近により各永久
磁石による磁界が同時に影響を受けることになり、被検
知物の接近による磁界の変化量が従来よりも格段に増加
する。このため、検出の位置精度を格段に向上させるこ
とができる。
【0018】また、請求項3記載の磁気センサによれ
ば、永久磁石と磁気検出素子の位置関係を調整して固定
した後においても、調整用ヨークの位置調整を行うこと
で磁界の状態を背面から変更して、感度や検出距離等の
特性を微調整することができるので、本センサ自体の製
造の歩留りが良くなるとともに、また自動車等への組付
け時の微調整(再調整)の作業も容易になり、自動車等
の生産性も高まる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一例である磁気センサの全体構成を示
す分解斜視図である。
【図2】同磁気センサの永久磁石の配列方向を示す図で
ある。
【図3】同磁気センサの主な構成要素(永久磁石,磁気
検出素子,調整用ヨーク)の形状及び配置関係を示す図
である。
【図4】本発明の第2例である磁気センサの主な構成要
素(永久磁石,磁気検出素子,調整用ヨーク)の形状及
び配置関係を示す図である。
【図5】本発明の第3例である磁気センサの主な構成要
素(永久磁石,磁気検出素子,調整用ヨーク)の形状及
び配置関係を示す図である。
【図6】本発明の第4例である磁気センサの主な構成要
素(永久磁石,磁気検出素子,調整用ヨーク)の形状及
び配置関係を示す図である。
【図7】本発明の磁気センサの作動原理(非検出時)を
示す図である。
【図8】本発明の磁気センサの作動原理(検出時)を示
す図である。
【図9】従来の磁気センサの構成を示す分解斜視図であ
る。
【符号の説明】
10 ベースブロック 21,22 永久磁石 30 磁気検出素子 40 調整用ヨーク

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ベースブロックと、このベースブロック
    を両側から挟み込むように配置された二つの永久磁石
    と、前記ベースブロックの前端部でかつ前記二つの永久
    磁石の間に配置された磁気検出素子とを備えることを特
    徴とする磁気センサ。
  2. 【請求項2】 前記二つの永久磁石の配列方向を、被検
    知物が移動する方向と垂直な方向に設定したことを特徴
    とする請求項1記載の磁気センサ。
  3. 【請求項3】 前記永久磁石と磁気検出素子の相対位置
    を調整可能とするとともに、前記永久磁石の後方に前記
    永久磁石による磁界を調整する調整用ヨークを位置調整
    可能に設けたことを特徴とする請求項1又は2記載の磁
    気センサ。
JP12861196A 1996-05-23 1996-05-23 磁気センサ Pending JPH09311008A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007538401A (ja) * 2004-05-19 2007-12-27 ボルボ ラストバグナー アーベー 磁気検出器構成及び対称磁界を得るための方法
JP2011196965A (ja) * 2010-03-24 2011-10-06 Denso Corp 磁気センサ
CN102810380A (zh) * 2011-06-02 2012-12-05 阿尔卑斯电气株式会社 磁铁以及使用所述磁铁的磁检测装置
JP2013011541A (ja) * 2011-06-30 2013-01-17 Niles Co Ltd 近接センサ
CN103162605A (zh) * 2011-12-13 2013-06-19 现代摩比斯株式会社 制动检测传感器

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