JP3678886B2

JP3678886B2 - Position detection device

Info

Publication number: JP3678886B2
Application number: JP19085997A
Authority: JP
Inventors: 仁史松尾
Original assignee: Calsonic Kansei Corp
Current assignee: Marelli Corp
Priority date: 1997-06-04
Filing date: 1997-07-16
Publication date: 2005-08-03
Anticipated expiration: 2017-07-16
Also published as: JPH1151604A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、被測定体の検出部に連動する検出体により偏向される磁束をホール効果型検出素子が検出して被測定体の位置を検出する位置検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の位置検出装置としては、例えば図４（ａ），（ｂ）に示すように、被測定体の回転角や所定位置を検出するものが知られている。
【０００３】
この位置検出装置は、図４（ａ），（ｂ）に示すように、検出器本体１を有する。
【０００４】
この検出器本体１の収納部２には、ホールＩＣ３を実装した基板４と屈曲部５ａを有する第１磁束ガイド５とを係止したプレート６が収納されている。この収納部２と所定間隔Ｇを有して対向するガイド保持部７には、第２磁束ガイド８の屈曲部８ａを第１磁束ガイド５の屈曲部５ａに対向させた第２磁束ガイド８が嵌合接着する。また、第２磁束ガイド８には、ホールＩＣ３に対向するマグネット９が固着されている。
【０００５】
そして、磁束シャッタＳが所定間隔Ｇの空間内を被測定体（図示せず）に同期して回転する検出体が間欠的に横切るようになっている。
【０００６】
このように構成された位置検出装置では、磁束シャッタＳが所定間隔Ｇの空間内を横切らない場合、マグネット９からの磁束がホールＩＣ３に錯交してホールＩＣ３から磁束シャッタＳの未検出信号が出力される。そして、磁束シャッタＳが所定間隔Ｇの空間内を横切った場合、ホールＩＣ３に錯交する磁束が磁束シャッタＳと第２磁束ガイド８により偏向されることによってホールＩＣ３に磁束が錯交せず、ホールＩＣ３から磁束シャッタＳの検出信号が出力される。このホールＩＣ３からの出力信号を処理して被測定体の回転角を検出するものである（特公平８−１４６１５号公報参照）。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した位置検出装置は、磁束シャッタＳ等が回転体を検出する構成のものであり、直線的に変位する検出体の位置を検出するものではない。
そこで、この発明の目的は、直線的に変位する検出体の位置を前記手法の如き磁気回路を応用して検出する位置検出装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、磁石と該磁石より長身のヨーク部材とによって開磁気回路を形成すると共に、該開磁気回路内に磁束検出素子を配置し、さらに前記磁石と前記磁束検出素子との間の空間に被測定体に連動する磁性体を配置し、該磁性体の変位に伴う磁束を前記磁束検出素子によって検出して前記磁性体の位置を検出する位置検出装置であって、前記ヨーク部材は、前記磁石が設けられ該磁石の磁極方向と直交する方向に延設された長辺と、該長辺からこれと直角に折り曲げられて形成された横片とを有し、前記磁束検出素子の前記磁石に対する位置を、前記磁石の正面位置から前記ヨーク部材の前記横片の先端が位置する方向へずらしたことを特徴としている。
【００１０】
そして、請求項２に記載された発明によれば、前記ヨーク部材は、前記先端に前記磁性体を囲む切欠きを形成したことを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の位置検出装置の実施の形態を図１乃至図３に基づいて説明する。図１（ａ）において、２０は検出器本体、２３は検出器本体２０内の収納部２１ａに収納した検出器ホルダ、２７は検出体、２８はホール効果型検出器、３０はマグネット、３２はヨーク、ＣＫは被測定体である。
【００１２】
検出器本体２０は、大径の筒状本体部２１と、該筒状本体部２１の一端（被測定体ＣＫ側）に連設された小径の筒状部２２とからなっている。筒状本体部２１内には、収納部２１ａが形成され、この収納部２１ａの略中間に検出器ホルダ２３が収納され、また検出器ホルダ２３を基準にして筒状部２２と反対側に基板２４が収納され、さらに筒状部２２の他端部は内側に折り曲げられて、その折り曲げ部２０ａと検出器ホルダ２３との間に、コネクタ部２５のフランジ部２５ａが挟持される。なお、そのコネクタ部２５の嵌合部２５ｂは検出器本体２０から露出され、相手方コネクタに嵌合される。
【００１３】
また、筒状部２２の先端は、先細りに形成されて、筒状部２２内の検出球２６が僅かに筒状部２２の先端から突出し、かつ上下方向に変位可能に取り付けられ、この検出球２６が被測定体ＣＫの検出部ＣＫ１に当接し、検出器ホルダ２３側に押し込まれることによって、その検出球２６が筒状部２２内に没入する。また、この検出球２６の被検出体ＣＫの検出部ＣＫ１への当接が解消されることによって検出球２６は、筒状部２２先端から突出する。
【００１４】
磁性体である検出体２７は、筒状部２２内を変位する円柱状本体２７ａと、ストッパ機能を有するフランジ２７ｂと、前記円柱状本体２７ａより小径なロッド部２７ｃとで構成され、ロッド部２７ｃがプレートＰの中心孔を貫通して検出器ホルダ２３内に延びている。
【００１５】
このプレートＰは、周辺部下側がスプリングＳに当接され、そのスプリングＳによって上方に常時付勢され、フランジ２７ｂが検出器本体２０の端面に当接するまで検出体２７を上方に押し上げている。
【００１６】
検出器ホルダ２３は、検出器ホルダ２３内に延びているロッド部２７ｃを基準にしてその右側（図１（ａ）において）の収納部２９と、左側の収納部３１とを有し、この一方の収納部２９には、ホルダ３８に保持されたホール効果型検出器２８が位置され、他方の収納部３１には、ヨーク（ヨーク部材）３２及びそのヨーク３２に一体的に取り付けられたマグネット３０が収納されている。
【００１７】
ホール効果型検出器２８は、ホールＩＣ（磁束検出素子）ＨＣを内蔵した磁束検出部２８ａと、この磁束検出部２８ａの複数のリード線２８ｂとからなっている。またこの磁束検出部２８ａは、マグネット３０の正面と対向しないようにマグネット３０の正面位置よりずれた位置に配置され、かつマグネット３０の表面と磁束検出部２８ａとの間に空間Ｃが形成されるように、すなわちヨーク３２の先端側にずれた位置に磁束検出部２８ａが配置されるようにホルダ３８によって基板２４に固定されている。換言すると、磁束検出部２８ａはマグネット３０より検出体２７側にずらして配置されている。なお、ホールＩＣＨＣは、磁束検出部２８ａ内の略中央に埋め込まれている。
【００１８】
マグネット３０は、図１（ｂ）に示すように、一辺がヨーク３２の幅と同一の寸法を有する四角形体となっている。
【００１９】
また、ヨーク３２は、磁束を通す所定幅の長方形状の金属板からなり、その長辺３２ａの中央部から先端部が略９０度に折り曲げられて横片３２ｂが形成されなり、全体形状が逆Ｌ字形状に形成されている。この長辺３２ａがマグネット３０からの磁極方向と直行する方向に延設されている。
【００２０】
この横片３２ｂは、図１（ｂ）に示すように、検出器本体２０の中央に位置するロッド部２７ｃに向けて延び、その先端部中央に深さがロッド部２７ｃの直径と略同一のＵ字状の切り欠き３２ｃが形成されている。
【００２１】
このヨーク３２の横片３２ｂ先端の切り欠き３２ｃとロッド部２７ｃの外周面との間には、互いに接触しないように僅かなギャップが形成されている。
【００２２】
次に、以上のように構成された位置検出装置の動作について説明する。
【００２３】
この位置検出装置は、図１（ａ）に示すように、左右方向に移動する被測定体ＣＫの下面に張り出して形成された検出部ＣＫ１を検出するもので、検出部ＣＫ１の下面に検出球２６が乗り上げていない未検出時には、図２（ａ）に示すように、バネＳの上方へのバネ力によって検出体２７がプレートＰを介して押し上げられている。その結果、ヨーク３２の切り欠き３２ｃを通る検出体２７のロッド部２７ｃの先端が上方に引き上げられてマグネット３０と磁束検出部２８ａとの間の空間Ｃから離脱してマグネット３０とヨーク３２の横片３２ｂとの間に位置される。
【００２４】
このような状態の時には、マグネット３０から出る磁束Ｍｆの一部がロッド部２７ｃの先端に回り込むものの、大半の磁束Ｍｆが磁束検出部２８ａのホールＩＣＨＣを介してヨーク３２の横片３２ｂの先端部に入り込み、さらにそのヨーク３２内を通り、マグネット３０に戻り、主磁気回路が形成される。
【００２５】
その結果、ロッド部２７ｃの押し込み量の少ない場合図２（ｃ）において、破線ＫＬよりも上側に対応する押し込み量の時に相当し、押し込み量としては、Ａ区間の押し込み量の時）には、図２（ｃ）に示すように、ホールＩＣＨＣの検出する磁束密度が高い値となり、ホールＩＣＨＣから被測定体の未検出信号が出力される。
【００２６】
次に、被測定体ＣＫが右方向（図１（ａ）において）に移動され、検出球２６が被測定体ＣＫの下面に乗り上げているとき、コイルバネＳの上方への付勢力に打ち勝って検出体２７が下方に押し下げられるので、マグネット３０と磁束検出部２８ａとの空間Ｃ内に検出体２７が徐々に進入してくる。
【００２７】
その結果、今まで磁束検出部２８ａに回り込んでいた大半の磁束Ｍｆがロッド部２７ｃ側に回り込み始め、図２（ｃ）に示すように、ホールＩＣＨＣの検出する磁束密度が徐々に低くなる。
【００２８】
そして、検出部ＣＫ１が検出球２６の上に位置すると、検出球２６の押し込みが止まり、図２（ｂ）に示すように、検出体２７のロッド２７ｃの先端がマグネット３０上部位置に略対応する位置で、すなわち磁束検出部２８ａの正面位置で停止される。この時、マグネット３０からホールＩＣＨＣに一部の磁束Ｍｆが回り込むものの、マグネット３０からの磁束Ｍｆの大半が検出体２７のロッド部２７ｃに回り込み，ロッド部２７ｃ、ヨーク３２の横片３２ｂおよびヨーク３２を通る主磁気回路が形成されるようになっている。
【００２９】
この結果、ロッド部２７ｃの押し込み量が範囲Ａを越えて大きくなると、ホールＩＣＨＣの検出する磁束密度が検出判定線ＫＬより低い値となり、ホールＩＣＨＣから被測定体ＣＫの検出信号が出力される。
【００３０】
また、被測定体ＣＫの左方向（図１（ａ）において）への移動に伴うコイルバネＳの付勢によって、検出体２７のロッド部２７ｃが空間Ｃ内から徐々に退出していく。この検出体２７のロッド部２７ｃの退出に伴って、検出体２７のロッド部２７ｃに回り込んでいた大半の磁束Ｍｆが磁束検出部２８ａに回り込み始め、ホールＩＣＨＣの検出する磁束密度が徐々に高い値に戻っていき、ロッド部２７ｃの押し込み量がＡの範囲になり、検出判定線ＫＬを越えると、ホールＩＣＨＣから被測定体ＣＫの未検出信号が出力される。このように、検出体２７のロッド部２７ｃの空間Ｃへの進退に応じ、ホールＩＣＨＣの出力信号が変化するようになっている。
【００３１】
上述の実施の形態での位置検出装置は、ホール効果型検出器２８の磁束検出部２８ａのマグネット３０に対する位置関係をマグネット３０と磁束検出部２８ａとが対向しないように検出体２７側にずらして配置したが、図３（ａ）に示すように、ホール効果型検出器２８をそのままの位置とし、マグネット３０とヨーク３２との位置関係を逆に配置する構成とし、磁束検出部２８ａを検出体２７の進退方向にずらしたように配置する。そして、図１における検出体２７の本体２７ａ，フランジ２７ｂ，ロッド部２７ｃを非磁性とするとともに、磁束検出部２８ａとマグネット３０との空間Ｃ内に進入する磁性を有する延長部４１を連設した検出体４０とする構成にしても良い。
【００３２】
このように構成された位置検出装置は、検出部ＣＫ１の未検出時の検出部ＣＫ１に検出球２６が当接しておらず、図３（ｂ）に示すように、検出体４０の延長部４１がマグネット３０と磁束検出部２８ａとの空間Ｃ内に位置されており、マグネット３０からの多くの磁束Ｍｆが延長部４１，ヨーク３２の横片３２ｂの先端部を介してヨーク３２内に回り込んで、主磁気回路が形成される。この結果、ホールＩＣＨＣが磁束Ｍｆを検出できず、ホールＩＣＨＣから被測定体ＣＫの未検出信号が出力される。
【００３３】
次に、検出部ＣＫ１に検出球２６が乗り上げると、それによって検出球２６が下方に押し込まれて、延長部４１が下方に変位して空間Ｃから突出してマグネット３０下端より下に位置し、マグネット３０からの多くの磁束ＭｆがホールＩＣＨＣに検出され、ホールＩＣ２８ａから被測定体の検出信号が出力される。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明によれば、磁石と該磁石より長身のヨーク部材とによって開磁気回路を形成すると共に、該開磁気回路内に磁束検出素子を配置し、さらに前記磁石と前記磁束検出素子との間の空間に被測定体に連動する磁性体を配置し、該磁性体の変位に伴う磁束を前記磁束検出素子によって検出して前記磁性体の位置を検出する位置検出装置であって、前記ヨーク部材は、前記磁石が設けられ該磁石の磁極方向と直交する方向に延設された長辺と、該長辺からこれと直角に折り曲げられて形成された横片とを有し、前記磁束検出素子の前記磁石に対する位置を、前記磁石の正面位置から前記ヨーク部材の前記横片の先端が位置する方向へずらしている。
【００３５】
したがって、検出体が磁石の上方からホール効果型検出素子に通る磁束を短い進退ストロークで確実に検出でき、検出器本体が小型化できる。
【００３７】
また、磁石からの磁束を検出体からヨーク部材に効率よく回り込せることができる。
【００３８】
請求項２の発明によれば、前記ヨーク部材は、先端に前記磁性体を囲む切欠きが形成されている。
【００３９】
したがって、検出体からヨーク部材に磁束を効率良く通すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係わるホール効果型位置検出器の図である。
（ａ）は、要部断面図である。
（ｂ）は、ヨークにマグネットを装着した拡大斜視図である。
【図２】（ａ）は、被測定体の未検出状態図である。
（ｂ）は、被測定体の検出状態図である。
（ｃ）は、横軸を検出体のロッドの押し込み量とし、縦軸をホールＩＣの検出磁束密度とし、検出体のロッドの押し込み量に対するホールＩＣの検出磁束密度を示した図である。
【図３】この発明に係わる別形態のホール効果型位置検出器の図である。
（ａ）は、要部断面図である。
（ｂ）は、被測定体の未検出状態図である。
【図４】従来例に係わるホール効果型位置検出器図である。
（ａ）は、各構成部品の分解図である。
（ｂ）は、組立後の主要部の断面図である。
【符号の説明】
２７…検出体（磁性体）
３０…マグネット（磁石）
３２…ヨーク（ヨーク部材）
ＨＣ…ホールＩＣ（磁束検出素子）
ＣＫ…被測定体
Ｃ…空間[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a position detection apparatus in which a Hall effect type detection element detects a magnetic flux deflected by a detection body interlocked with a detection unit of a measurement object and detects the position of the measurement object.
[0002]
[Prior art]
As a conventional position detecting device, for example, as shown in FIGS. 4A and 4B, a device that detects a rotation angle or a predetermined position of a measured object is known.
[0003]
This position detection apparatus has a detector body 1 as shown in FIGS.
[0004]
In the storage portion 2 of the detector main body 1, a plate 6 is stored that holds the substrate 4 on which the Hall IC 3 is mounted and the first magnetic flux guide 5 having the bent portion 5a. In the guide holding portion 7 facing the storage portion 2 with a predetermined gap G, a second magnetic flux guide 8 in which the bent portion 8a of the second magnetic flux guide 8 is opposed to the bent portion 5a of the first magnetic flux guide 5 is provided. Fit and adhere. Further, a magnet 9 facing the Hall IC 3 is fixed to the second magnetic flux guide 8.
[0005]
And the detection body which the magnetic flux shutter S rotates in the space of the predetermined space | interval G synchronizing with a to-be-measured body (not shown) crosses intermittently.
[0006]
In the position detection device configured as described above, when the magnetic flux shutter S does not cross the space of the predetermined interval G, the magnetic flux from the magnet 9 interlaces with the Hall IC 3 and an undetected signal of the magnetic flux shutter S is output from the Hall IC 3. Is output. And when the magnetic flux shutter S crosses the space of the predetermined interval G, the magnetic flux intermingled with the Hall IC 3 is deflected by the magnetic flux shutter S and the second magnetic flux guide 8, so that the magnetic flux does not intermix with the Hall IC 3. A detection signal of the magnetic flux shutter S is output from the Hall IC 3. The output signal from the Hall IC 3 is processed to detect the rotation angle of the object to be measured (see Japanese Patent Publication No. 8-14615).
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, the position detection device described above is configured such that the magnetic flux shutter S and the like detect the rotating body, and does not detect the position of the detection body that linearly displaces.
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a position detecting device that detects the position of a detecting body that is linearly displaced by applying a magnetic circuit as described above.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve this object, according to the first aspect of the present invention, an open magnetic circuit is formed by a magnet and a yoke member that is longer than the magnet, and a magnetic flux detecting element is disposed in the open magnetic circuit. and further the position of placing the magnetic material in conjunction with the object to be measured, the magnetic body magnetic flux caused by the displacement of the magnetic body is detected by said magnetic flux detecting element in a space between the magnet and the magnetic flux detecting element The yoke member is formed by a long side provided with the magnet and extending in a direction perpendicular to the magnetic pole direction of the magnet, and bent from the long side at a right angle to the long side. The position of the magnetic flux detection element with respect to the magnet is shifted from the front position of the magnet in a direction in which the tip of the horizontal piece of the yoke member is located .
[0010]
According to a second aspect of the present invention, the yoke member is characterized in that a notch surrounding the magnetic body is formed at the tip .
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, an embodiment of the position detection device of the present invention will be described with reference to FIGS. In FIG. 1A, 20 is a detector body, 23 is a detector holder housed in a housing portion 21a in the detector body 20, 27 is a detection body, 28 is a Hall effect detector, 30 is a magnet, 32 is Yoke and CK are measured objects.
[0012]
The detector main body 20 includes a large-diameter cylindrical main body portion 21 and a small-diameter cylindrical portion 22 connected to one end of the cylindrical main body portion 21 (on the measured object CK side). A storage portion 21 a is formed in the cylindrical main body 21, and a detector holder 23 is stored approximately in the middle of the storage portion 21 a, and the substrate is located on the opposite side of the cylindrical portion 22 with respect to the detector holder 23. 24 is accommodated, and the other end of the cylindrical portion 22 is bent inward, and the flange portion 25a of the connector portion 25 is sandwiched between the bent portion 20a and the detector holder 23. In addition, the fitting part 25b of the connector part 25 is exposed from the detector main body 20, and is fitted to the mating connector.
[0013]
The tip of the cylindrical portion 22 is tapered, and the detection sphere 26 in the cylindrical portion 22 slightly protrudes from the tip of the cylindrical portion 22 and is attached so as to be displaceable in the vertical direction. The detection ball 26 is immersed in the cylindrical portion 22 by being brought into contact with the detection portion CK1 of the measurement object CK and being pushed into the detector holder 23 side. In addition, the detection ball 26 protrudes from the tip of the cylindrical portion 22 by eliminating the contact of the detection ball 26 with the detection portion CK1 of the detection target CK.
[0014]
The detection body 27, which is a magnetic body, includes a cylindrical main body 27a that displaces in the cylindrical portion 22, a flange 27b having a stopper function, and a rod portion 27c having a smaller diameter than the cylindrical main body 27a. Extends through the central hole of the plate P into the detector holder 23.
[0015]
The lower side of the plate P is in contact with the spring S, and is constantly urged upward by the spring S, and pushes up the detection body 27 until the flange 27b contacts the end surface of the detector body 20.
[0016]
The detector holder 23 has a storage portion 29 on the right side (in FIG. 1 (a)) and a storage portion 31 on the left side of the rod portion 27c extending into the detector holder 23. Hall effect type detector 28 held by holder 38 is located in the storage portion 29 of the other, and a yoke (yoke member) 32 and a magnet 30 integrally attached to the yoke 32 are provided in the other storage portion 31. Is stored.
[0017]
The Hall effect type detector 28 includes a magnetic flux detection unit 28a incorporating a Hall IC (magnetic flux detection element) HC and a plurality of lead wires 28b of the magnetic flux detection unit 28a. The magnetic flux detection unit 28a is disposed at a position shifted from the front position of the magnet 30 so as not to face the front surface of the magnet 30, and a space C is formed between the surface of the magnet 30 and the magnetic flux detection unit 28a. In other words, that is, the magnetic flux detector 28 a is fixed to the substrate 24 by the holder 38 so that the magnetic flux detector 28 a is disposed at a position shifted toward the tip side of the yoke 32. In other words, the magnetic flux detection unit 28 a is arranged so as to be shifted from the magnet 30 toward the detection body 27. The Hall ICHC is embedded in the approximate center in the magnetic flux detector 28a.
[0018]
As shown in FIG. 1B, the magnet 30 has a quadrangular shape with one side having the same dimensions as the width of the yoke 32.
[0019]
Further, the yoke 32 is made of a rectangular metal plate having a predetermined width through which the magnetic flux passes, and the tip portion is bent at approximately 90 degrees from the center of the long side 32a to form a horizontal piece 32b, and the overall shape is reversed. It is formed in an L shape. The long side 32 a extends in a direction perpendicular to the magnetic pole direction from the magnet 30.
[0020]
As shown in FIG. 1B, the horizontal piece 32b extends toward the rod portion 27c located at the center of the detector main body 20, and the depth at the center of the tip portion is substantially the same as the diameter of the rod portion 27c. A U-shaped notch 32c is formed.
[0021]
A slight gap is formed between the notch 32c at the tip of the lateral piece 32b of the yoke 32 and the outer peripheral surface of the rod portion 27c so as not to contact each other.
[0022]
Next, the operation of the position detection device configured as described above will be described.
[0023]
As shown in FIG. 1 (a), this position detection device detects a detection unit CK1 formed to project from a lower surface of a measurement object CK that moves in the left-right direction. A detection ball is formed on the lower surface of the detection unit CK1. When it is not detected that 26 is not on board, as shown in FIG. 2A, the detection body 27 is pushed up via the plate P by the spring force upward of the spring S. As a result, the tip of the rod portion 27c of the detection body 27 that passes through the notch 32c of the yoke 32 is pulled upward and separated from the space C between the magnet 30 and the magnetic flux detection portion 28a. It is located between the piece 32b.
[0024]
In such a state, a part of the magnetic flux Mf emitted from the magnet 30 wraps around the tip of the rod portion 27c, but most of the magnetic flux Mf passes through the hole ICHC of the magnetic flux detector 28a to the tip of the lateral piece 32b of the yoke 32. The main magnetic circuit is formed by entering the yoke 32 and returning to the magnet 30.
[0025]
As a result, when the pushing amount of the rod portion 27c is small, it corresponds to the pushing amount corresponding to the upper side of the broken line KL in FIG. 2C, and the pushing amount is the pushing amount in the A section). As shown in FIG. 2C, the magnetic flux density detected by the Hall ICHC becomes a high value, and an undetected signal of the measured object is output from the Hall ICHC.
[0026]
Next, when the measurement object CK is moved in the right direction (in FIG. 1A) and the detection ball 26 rides on the lower surface of the measurement object CK, it is detected by overcoming the upward biasing force of the coil spring S. Since the body 27 is pushed down, the detection body 27 gradually enters the space C between the magnet 30 and the magnetic flux detection unit 28a.
[0027]
As a result, most of the magnetic flux Mf that has been around the magnetic flux detection unit 28a until now starts to circulate toward the rod portion 27c, and the magnetic flux density detected by the Hall ICHC gradually decreases as shown in FIG.
[0028]
When the detection unit CK1 is positioned on the detection ball 26, the detection ball 26 stops being pushed, and the tip of the rod 27c of the detection body 27 substantially corresponds to the upper position of the magnet 30 as shown in FIG. It stops at the position, that is, at the front position of the magnetic flux detector 28a. At this time, although a part of the magnetic flux Mf goes from the magnet 30 to the hall ICHC, most of the magnetic flux Mf from the magnet 30 goes around to the rod portion 27c of the detection body 27, and the rod portion 27c, the horizontal piece 32b of the yoke 32, and the yoke 32. A main magnetic circuit passing through is formed.
[0029]
As a result, when the pushing amount of the rod portion 27c increases beyond the range A, the magnetic flux density detected by the Hall ICHC becomes a value lower than the detection determination line KL, and the detection signal of the measurement object CK is output from the Hall ICHC.
[0030]
Further, the rod portion 27c of the detection body 27 gradually retracts from the space C by the biasing of the coil spring S accompanying the movement of the measurement object CK in the left direction (in FIG. 1A). With the withdrawal of the rod portion 27c of the detection body 27, the majority of the magnetic flux Mf that has spilled into the rod portion 27c of the detection body 27 starts to wrap around the magnetic flux detection portion 28a, and the magnetic flux density detected by the Hall ICHC gradually increases. Returning to the value, when the push amount of the rod portion 27c is in the range of A and exceeds the detection determination line KL, an undetected signal of the measurement object CK is output from the Hall ICHC. As described above, the output signal of the Hall ICHC changes in accordance with the advancement and retreat of the rod 27c of the detection body 27 with respect to the space C.
[0031]
In the position detection device in the above-described embodiment, the positional relationship of the magnetic flux detection unit 28a of the Hall effect detector 28 with respect to the magnet 30 is shifted toward the detection body 27 so that the magnet 30 and the magnetic flux detection unit 28a do not face each other. As shown in FIG. 3 (a), the Hall effect detector 28 is left as it is, the positional relationship between the magnet 30 and the yoke 32 is reversed, and the magnetic flux detector 28a is a detector. It is arranged so as to be shifted in 27 forward and backward directions. The main body 27a, the flange 27b, and the rod portion 27c of the detection body 27 in FIG. 1 are made nonmagnetic, and an extension portion 41 having magnetism that enters the space C between the magnetic flux detection portion 28a and the magnet 30 is connected. You may make it the structure used as the detection body 40. FIG.
[0032]
In the position detecting device configured as described above, the detection sphere 26 is not in contact with the detection unit CK1 when the detection unit CK1 is not detected, and as shown in FIG. Is located in the space C between the magnet 30 and the magnetic flux detection unit 28a, and a large amount of magnetic flux Mf from the magnet 30 goes into the yoke 32 via the extension 41 and the tip of the horizontal piece 32b of the yoke 32. Thus, the main magnetic circuit is formed. As a result, the Hall ICHC cannot detect the magnetic flux Mf, and an undetected signal of the measurement object CK is output from the Hall ICHC.
[0033]
Next, when the detection ball 26 rides on the detection unit CK1, the detection ball 26 is pushed downward, the extension 41 is displaced downward, protrudes from the space C, and is positioned below the lower end of the magnet 30. Many magnetic fluxes Mf from 30 are detected by the Hall ICHC, and a detection signal of the object to be measured is output from the Hall IC 28a.
[0034]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, an open magnetic circuit is formed by the magnet and a yoke member that is longer than the magnet, and a magnetic flux detection element is disposed in the open magnetic circuit, and the magnet wherein placing the magnetic material in conjunction with the object to be measured in the space between the magnetic flux detecting element detects a magnetic flux caused by the displacement of the magnetic body by said magnetic flux detecting element detecting position detects the position of the magnetic body and The yoke member includes a long side provided with the magnet and extending in a direction perpendicular to the magnetic pole direction of the magnet, and a lateral piece formed by bending the long side perpendicularly to the long side. The position of the magnetic flux detection element with respect to the magnet is shifted from the front position of the magnet in the direction in which the tip of the lateral piece of the yoke member is located .
[0035]
Therefore, the magnetic flux that passes through the Hall effect type detection element from above the magnet can be reliably detected with a short forward and backward stroke, and the detector body can be downsized.
[0037]
Further , the magnetic flux from the magnet can be efficiently passed from the detection body to the yoke member.
[0038]
According to the invention of claim 2, the yoke member has a notch that surrounds the magnetic body at the tip.
[0039]
Therefore, the magnetic flux can be efficiently passed from the detection body to the yoke member.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram of a Hall effect type position detector according to the present invention.
(A) is principal part sectional drawing.
(B) is an enlarged perspective view in which a magnet is mounted on a yoke.
FIG. 2A is an undetected state diagram of a measurement object.
(B) is a detection state figure of a to-be-measured object.
(C) is the figure which showed the detection magnetic flux density of Hall IC with respect to the pushing amount of the rod of a detection body by making the horizontal axis | shaft into the pushing amount of the rod of a detection body, and making a vertical axis | shaft into the detection magnetic flux density of Hall IC.
FIG. 3 is a view of another embodiment of the Hall effect type position detector according to the present invention.
(A) is principal part sectional drawing.
(B) is a non-detection state figure of a to-be-measured body.
FIG. 4 is a Hall effect position detector diagram according to a conventional example.
(A) is an exploded view of each component.
(B) is sectional drawing of the principal part after an assembly.
[Explanation of symbols]
27 ... Detection body (magnetic body)
30 ... Magnet
32 ... Yoke (Yoke member)
HC ... Hall IC (magnetic flux detection element)
CK ... DUT C ... Space

Claims

Together by the yoke member tall than the magnet and the magnet to form an open magnetic circuit, the object to be measured in the space between the flux detecting element is arranged in the open magnetic circuit, and further the magnet and the magnetic flux detecting element A position detecting device for disposing an interlocking magnetic body, detecting a magnetic flux associated with displacement of the magnetic body by the magnetic flux detection element, and detecting a position of the magnetic body;
The yoke member has a long side provided with the magnet and extending in a direction perpendicular to the magnetic pole direction of the magnet, and a horizontal piece formed by bending the long side at right angles to the long side,
The position detecting device, wherein the position of the magnetic flux detecting element with respect to the magnet is shifted from the front position of the magnet in a direction in which the tip of the lateral piece of the yoke member is located .

The position detection device according to claim 1, wherein the yoke member is formed with a notch surrounding the magnetic body at the tip .