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KR100943797B1 - 자기식 위치센서 - Google Patents

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KR100943797B1
KR100943797B1 KR1020087010988A KR20087010988A KR100943797B1 KR 100943797 B1 KR100943797 B1 KR 100943797B1 KR 1020087010988 A KR1020087010988 A KR 1020087010988A KR 20087010988 A KR20087010988 A KR 20087010988A KR 100943797 B1 KR100943797 B1 KR 100943797B1
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magnetic
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gap
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류이치 니시우라
히로시 니시자와
다카하루 우에다
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미쓰비시덴키 가부시키가이샤
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Abstract

자기식 위치센서에 있어서는 제1 및 제2 검출 측 코어가 검출 갭을 사이에 두고 서로 병설(竝設)되어 있다. 자석 유니트는 측정대상물의 변위에 수반하여 제1 및 제2 검출 측 코어에 대해서 상대적으로 변위된다. 또, 자석 유니트는 원점 갭을 사이에 두고 서로 병설된 제1 및 제2 자석 측 코어와 원점 갭을 경계로 하는 2개의 자속 루프를 제1 및 제2 검출 측 코어와 제1 및 제2 자석 측 코어와의 사이에 발생시키는 자석을 가지고 있다.

Description

자기식 위치센서{MAGNETIC POSITION SENSOR}
본 발명은 자기검출소자를 이용하여 측정대상물의 위치를 검출하는 자기식 위치센서에 관한 것이다.
종래의 자기식 위치센서는 보조 에어 갭(auxiliary air gap)을 사이에 두고 병설(竝設)된 한 쌍의 제1 강자성체 고정자와, 메인 에어 갭을 통하여 제1 강자성체 고정자에 대향하는 제2 강자성체 고정자를 가지고 있다. 메인 에어 갭에는 양극 착자된 영구자석이 배치되어 있다. 영구자석은 그 중앙을 분기점으로 하는 2개의 자속(磁束) 루프(loop)를 발생하여 메인 에어 갭에 따라서 변위 가능하다. 자석 보조 에어 갭에는 자기검출소자가 배치되어 있다. 측정대상물의 변위에 의해 메인 에어 갭 내에서 영구자석이 변위되면, 자속 루프의 위치가 변화하고, 이것이 자기검출소자에 의해 검출된다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조).
특허 문헌 1 : 일본국 특허 제3264929호 공보
<발명이 해결하고자 하는 과제>
상기와 같은 종래의 자기식 위치센서에서는 자속 루프의 분기점이 항상 영구자석의 중앙이기 때문에 원점위치에 대해서 양방향으로의 스트로크를 균등하게 할 필요가 있다. 이 때문에 원점위치가 전(全)스트로크의 중앙에 일치하지 않는 경우(치우쳐 있는 경우), 측정 정밀도가 저하한다.
본 발명은 상기와 같은 과제를 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 적용장소에 따라 원점위치를 조정할 수 있고, 측정 정밀도의 저하를 억제할 수 있는 자기식 위치센서를 얻는 것을 목적으로 한다.
<과제를 해결하기 위한 수단>
본 발명에 의한 자기식 위치센서는 검출 갭을 사이에 두고, 서로 병설된 제1 및 제2 검출 측 코어, 원점 갭을 사이에 두고 서로 병설된 제1 및 제2 자석 측 코어와, 원점 갭을 경계로 하는 2개의 자속 루프를 제1 및 제2 검출 측 코어와 제1 및 제2 자석 측 코어와의 사이에 발생시키는 자석을 가지며, 측정대상물의 변위에 수반하여 제1 및 제2 검출 측 코어에 대해서 상대적으로 변위되는 자석 유니트 및 검출 갭에 배치되어 검출 갭을 통과하는 자속을 검출하는 자기검출소자를 구비하고 있다.
도 1은 본 발명의 실시 형태 1에 의한 자기식 위치센서의 단면도이다.
도 2는 도 1의 자기검출소자를 나타내는 정면도이다.
도 3은 도 1의 자기식 위치센서에 발생하는 자속 루프의 일례를 나타내는 설명도이다.
도 4는 도 3의 가동체(可動體)가 변위한 경우의 자속 루프의 일례를 나타내는 설명도이다.
도 5는 최대 스트로크 위치에 있어서 자석의 단부와 제1 고정 코어와의 중복이 없는 경우의 자속 루프를 나타내는 설명도이다.
도 6은 최대 스트로크 위치에 있어서 제2 가동 코어가 제2 고정 코어의 단면보다 외측으로 돌출하는 경우의 자속 루프를 나타내는 설명도이다.
도 7은 도 1의 자기식 위치센서를 엘리베이터의 저울 장치에 적용한 예를 나타내는 구성도이다.
도 8은 도 7의 Ⅷ부를 확대하여 나타내는 구성도이다.
도 9는 도 1의 자기식 위치센서를 자동차의 배기가스 재순환 밸브의 개도(開度) 측정기에 적용한 예를 나타내는 구성도이다.
도 10은 본 발명의 실시 형태 2에 의한 자기식 위치센서의 주요부를 나타내는 구성도이다.
도 11은 본 발명의 실시 형태 3에 의한 자기식 위치센서의 주요부를 나타내는 구성도이다.
도 12는 본 발명의 실시 형태 4에 의한 자기식 위치센서의 주요부를 나타내는 구성도이다.
도 13은 본 발명의 실시 형태 5에 의한 자기식 위치센서의 주요부를 나타내는 구성도이다.
도 14는 도 13의 자석단 갭을 형성하지 않는 경우의 최대 스트로크 위치에 있어서의 자속 루프를 나타내는 설명도이다.
도 15는 도 13의 자석단 갭을 형성한 경우의 최대 스트로크 위치에 있어서의 자속 루프를 나타내는 설명도이다.
도 16은 도 13의 제1 및 제2 가동 코어 및 자석의 유지 부품으로의 조립 구성예를 나타내는 분해 사시도이다.
도 17은 본 발명의 실시 형태 6에 의한 자기식 위치센서의 주요부를 나타내는 구성도이다.
도 18은 본 발명의 실시 형태 7에 의한 자기식 위치센서의 주요부를 나타내는 구성도이다.
도 19는 도 18의 제1 및 제2 가동 코어 및 자석이 제1 및 제2 고정 코어에 대해서 경사진 상태를 나타내는 구성도이다.
도 20은 본 발명의 실시 형태 8에 의한 자기식 위치센서의 주요부를 나타내는 구성도이다.
도 21은 본 발명의 실시 형태 9에 의한 자기식 위치센서의 단면도이다.
도 22는 도 21의 XXⅡ-XXⅡ선에 따른 단면도이다.
도 23은 도 21의 고정 코어를 나타내는 사시도이다.
도 24는 도 21의 가동 코어를 나타내는 사시도이다.
도 25는 본 발명의 실시 형태 10에 의한 자기식 위치센서의 제1 및 제2 고정 코어와 자기검출소자와의 관계를 나타내는 설명도이다.
도 26은 본 발명의 실시 형태 11에 의한 자기식 위치센서의 가동 코어(8, 9)를 나타내는 사시도이다.
도 27은 본 발명의 실시 형태 12에 의한 자기식 위치센서의 주요부를 나타내 는 구성도이다.
도 28은 도 27의 XXⅧ-XXⅧ선에 따른 단면도이다.
도 29는 본 발명의 실시 형태 13에 의한 자기식 위치센서의 주요부를 나타내는 구성도이다.
도 30은 도 29의 XXX-XXX선에 따른 단면도이다.
도 31은 도 29의 XXXI-XXXI선에 따른 단면도이다.
도 32는 본 발명의 실시 형태 14에 의한 자기식 위치센서의 주요부 단면도이다.
도 33은 본 발명의 실시 형태 15에 의한 자기식 위치센서의 주요부를 나타내는 분해 사시도이다.
도 34는 도 33의 자기식 위치센서의 주요부 단면도이다.
도 35는 본 발명의 실시 형태 16에 의한 자기식 위치센서의 주요부 단면도이다.
도 36은 본 발명의 실시 형태 17에 의한 자기식 위치센서의 주요부 단면도이다.
도 37은 본 발명의 실시 형태 18에 의한 자기식 위치센서의 주요부를 나타내는 구성도이다.
도 38은 도 37의 XXXⅧ-XXXⅧ선에 따른 단면도이다.
도 39는 본 발명의 실시 형태 19에 의한 자기식 위치센서의 주요부를 나타내는 구성도이다.
도 40은 도 39의 XXXX-XXXX선에 따른 단면도이다.
도 41은 도 39의 고정 코어를 나타내는 사시도이다.
도 42는 본 발명의 실시 형태 20에 의한 자기식 위치센서의 주요부 단면도이다.
도 43은 본 발명의 실시 형태 21에 의한 자기식 위치센서의 주요부 단면도이다.
도 44는 본 발명의 실시 형태 22에 의한 자기식 위치센서의 주요부 단면도이다.
도 45는 도 44의 가동 코어를 나타내는 정면도이다.
도 46은 본 발명의 실시 형태 23에 의한 자기식 위치센서의 주요부 단면도이다.
<발명을 실시하기 위한 바람직한 형태>
이하, 본 발명의 바람직한 실시 형태에 대해 도면을 참조하여 설명한다.
실시 형태 1.
도 1은 본 발명의 실시 형태 1에 의한 자기식 위치센서의 단면도이다. 도에 있어서, 케이스(1) 내에는 예를 들면 철 등의 강자성체(强磁性體)로 이루어진 평판 모양의 제1 및 제2 고정 코어(검출 측 코어)(2, 3)가 고정되어 있다. 고정 코어(2, 3)는 검출 갭(g1)을 사이에 두고 일직선상에 병설되어 있다. 검출 갭(g1)에는 자기검출소자(5)가 배치되어 있다.
케이스(1) 내에는 고정 코어(2, 3)에 따라서 검출 갭(g1)에 직교하는 방향(도의 좌우 방향)으로 슬라이드 변위 가능한 가동체(자석 유니트)(6)가 설치되어 있다. 가동체(6)는, 유지 부품(7), 예를 들면 철 등의 강자성체로 이루어진 제1 및 제2 가동 코어(자석 측 코어)(8, 9) 및 평판 모양의 자석(영구자석)(10)을 가지고 있다.
가동 코어(8, 9)는 유지 부품(7)에 의해 유지되어 있다. 또, 가동 코어(8, 9)는 단면 L자형이고, 서로 반대 방향으로 배치되어 있다. 또한, 가동 코어(8, 9)는 원점 갭(g2)을 사이에 두고 서로 대향하는 원점 갭면(8a, 9a)과, 고정 코어(2, 3)에 대향하여 접촉하는 고정 코어 대향면(8b, 9b)을 가지고 있다.
자석(10)은 고정 코어(2, 3)와 가동 코어(8, 9)와의 사이에 끼워 지지되어 있다. 자석(10)은 양극 착자(着磁)되어 있고, 그 착자 방향은 도의 상하 방향이다.
가동체(6)의 이동 방향의 양단부에는 비자성재제(非磁性材製)의 제1 및 제2 샤프트(11, 12)가 고정되어 있다. 제1 샤프트(11)에는 측정대상물(13)이 맞닿아 있다. 제2 샤프트(12)는 스프링(14)에 삽입하여 통해져 있다. 스프링(14)은 케이스(1)와 가동체(6)와의 사이에 설치되어, 가동체(6) 및 제1 샤프트(11)를 측정대상물(13) 측에 가압한다.
도 2는 도 1의 자기검출소자(5)를 나타내는 정면도이다. 자기검출소자(5)로서는, 예를 들면 홀(IC) 등 1축만의 감도를 가지는 자기 센서가 이용되고 있다. 자기검출소자(5)에는, 예를 들면 홀 소자로 이루어진 감자부(感磁部)(5a)가 설치되어 있다. 또, 자기검출소자(5)의 감자(感磁) 방향은, 도 1의 좌우 방향, 즉 가동체(6) 의 이동 방향에 평행한 방향이다.
도 3은 도 1의 자기식 위치센서에 발생하는 자속 루프의 일례를 나타내는 설명도, 도 4는 도 3의 가동체(6)가 변위한 경우의 자속 루프의 일례를 나타내는 설명도이다. 상기와 같은 자기식 위치센서에서는, 원점 갭(g2)을 경계로 하여 2개의 자속 루프가 발생된다. 가동 코어(8, 9)와 자석(10)과는 일체화되어 있고, 이들이 도의 좌우 방향으로 이동하는 것에 의해, 자속 루프도 좌우로 이동한다. 이 때, 자기검출소자(5)를 통과하는 자속이 가동체(6)의 위치에 비례하여 변화하기 때문에, 자기검출소자(5)가 검출된 자속에 근거하여 측정대상물(13)의 위치를 검출할 수 있다.
예를 들면, 도 4는 최대 스트로크 위치에 있어서의 자속 루프를 나타내고 있다. 또, 예를 들면 도 3에 나타내는 바와 같이, 자속 루프의 분기점(원점 갭(g2))이 자기검출소자(5)의 위치와 일치한 경우, 자기검출소자(5)를 통과하는 자속은 도의 상하 방향만으로 되어, 1축의 감도를 가지는 자기검출소자(5)로 검출되는 자속은 제로가 된다.
여기서, 자기검출소자(5)에 의한 오차(절대값)는 자기검출소자(5)의 출력에 비례하여 증가하기 때문에, 가장 측정하고자 하는 부분에 자기검출소자(5)의 원점(제로점)이 오도록 조정하는 것에 의해, 측정 정밀도의 저하를 억제할 수 있다. 예를 들면, 자기검출소자(5)의 원점이 측정 대상 위치로부터 5㎜ 어긋나 있는 경우, 5㎜의 위치의 측정을 행하여도 자기검출소자(5)의 원점에서는 10㎜의 위치에 상당하기 때문에 오차의 절대량이 2배가 된다.
상기와 같은 자기식 위치센서에 의하면, 원점 갭(g2)의 위치에 의해서 자속 루프의 분기점의 위치를 조정하는 것이 가능하고, 적용장소에 따라 원점위치를 조정할 수 있어 측정 정밀도의 저하를 억제할 수 있다.
또, 실시 형태 1에서는, 도 4에 나타내는 바와 같이, 가동체(6)가 위치 검출 가능한 최대 스트로크 위치로 이동한 경우에도 자석(10)이 제1 및 제2 고정 코어(2, 3)에 겹쳐져 있다. 즉, 자석(10)의 단부가 제1 고정 코어(2)와 겹쳐져 있다. 이 때문에, 최대 스트로크 위치에 있어서도 검출 갭(g1)을 통과하는 자속을 자기검출소자(5)의 감자 방향에 평행하게 유지할 수 있다. 이것에 의해, 최대 스트로크 위치 부근에서의 센서 출력의 리니어러티(linearity)를 향상시킬 수 있다.
이것에 대해서, 도 5에 나타내는 바와 같이, 최대 스트로크 위치에서 자석(10)의 단부가 제1 고정 코어(2)와 겹쳐지지 않는 경우, 검출 갭(g1)을 통과하는 자속이 자기검출소자(5)의 감자 방향에 대해서 경사지게 된다. 이것에 의해, 최대 스트로크 위치 부근에서의 센서 출력의 리니어러티가 저하한다.
또한, 실시 형태 1에서는, 도 4에 나타내는 바와 같이, 가동체(6)가 위치 검출 가능한 최대 스트로크 위치로 이동한 경우에도 제1 및 제2 가동 코어(8, 9)가 제1 및 제2 고정 코어(2, 3)의 범위 내에 위치하고 있다. 즉, 제2 가동 코어(9)가 제2 고정 코어(3)의 단면에서 외측으로 돌출하지 않는다. 이 때문에, 최대 스트로크 위치에 있어서도 누설 자속의 발생을 방지할 수 있어 측정 정밀도의 저하를 방지할 수 있다.
이것에 대해서, 도 6에 나타내는 바와 같이, 최대 스트로크 위치에서 제2 가 동 코어(9)가 제2 고정 코어(3)의 단면에서 외측으로 돌출하는 경우, 자로(磁路)의 일부에 자속 포화가 생겨 누설 자속이 발생해 버린다.
도 7은 도 1의 자기식 위치센서를 엘리베이터의 저울 장치에 적용한 예를 나타내는 구성도, 도 8은 도 7의 Ⅷ부를 확대하여 나타내는 구성도이다. 도에 있어서, 승객을 수용하는 엘리베이터 칸(15)은 메인 로프(16)에 의해 승강로 내에 매달려 권상기(도시하지 않음)의 구동력에 의해 승강된다. 엘리베이터 칸(15)은 엘리베이터 칸 프레임(17)과, 엘리베이터 칸 프레임(17)에 지지된 엘리베이터 칸 실(18)을 가지고 있다.
엘리베이터 칸 실(18)의 바닥부와 엘리베이터 칸 틀(17)의 하부 빔(beam)과의 사이에는 엘리베이터 칸 실(18) 내의 적재 중량에 따라 신축되는 스프링(탄성체)(19)과, 엘리베이터 칸 실(18)의 바닥부의 변위를 검출하는 저울 장치로서의 자기식 위치센서(20)가 설치되어 있다. 자기식 위치센서(20)의 기본 원리는 도 1과 동일하고, 측정대상물(13)이 엘리베이터 칸 실(18)에 상당한다. 자기식 위치센서(20)에서는 엘리베이터 칸 실(18)의 바닥부의 위치에 따른 신호, 즉 적재 중량에 따른 신호를 얻을 수 있다. 따라서, 자기식 위치센서(20)를 저울 장치로서 이용할 수 있다.
또한, 저울 장치는 예를 들면 로프 샤클(shackle)이나 로프 고정부 등, 엘리베이터의 다른 장소에 설치할 수도 있다.
다음에, 도 9는 도 1의 자기식 위치센서를 자동차의 배기가스 재순환 밸브의 개도 측정기에 적용한 예를 나타내는 구성도이다. 도에 있어서, 엔진(21)에는 에어 크리너(22) 및 쓰로틀 밸브(23)를 통하여 공기가 공급된다. 엔진(21)으로부터의 배기가스는 촉매(24)를 통해 외부에 배출된다. 또, 배기가스의 일부는 배기가스 재순환 밸브(25)를 통하여 엔진(21)에 재공급된다.
배기가스 재순환 밸브(25)는 액츄에이터(26)에 의해 개폐된다. 액츄에이터(26)에는 배기가스 재순환 밸브(25)의 개도를 측정하기 위한 개도 측정기로서 자기식 위치센서(27)가 설치되어 있다. 자기식 위치센서(27)의 기본 원리는 도 1과 동일하고, 측정대상물(13)이 배기가스 재순환 밸브(25) 또는 액츄에이터(26)의 구동축에 상당한다. 자기식 위치센서(27)에서는 배기가스 재순환 밸브(25)의 개도에 따른 신호를 얻을 수 있다. 따라서, 자기식 위치센서(27)를 개도 측정기로서 이용할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 자기식 위치센서는 모든 용도에 적용할 수 있고, 적용장소에 따라 원점위치를 조정할 수 있어 측정 정밀도의 저하를 억제할 수 있다.
실시 형태 2.
다음에, 도 10은 본 발명의 실시 형태 2에 의한 자기식 위치센서의 주요부를 나타내는 구성도이다. 이 예에서는, 제1 가동 코어(8)의 길이 치수가 제2 가동 코어(9)의 길이 치수보다 짧게 되어 있다. 이것에 의해, 원점의 양측에서 스트로크가 비대칭으로 되어 있다. 다른 구성은, 실시 형태 1과 동일하다.
이와 같이, 스트로크를 비대칭으로 하여도 좋고, 적용장소에 따라 원점위치를 조정할 수 있어 측정 정밀도의 저하를 억제할 수 있다.
실시 형태 3.
다음에, 도 11은 본 발명의 실시 형태 3에 의한 자기식 위치센서의 주요부를 나타내는 구성도이다. 이 예에서는, 고정 코어(2, 3)와 가동 코어(8, 9) 및 자석(10)과의 사이에 변동 억제 갭(g3)이 형성되어 있다. 즉, 가동체(6)(도 1)는 간격을 두고 고정 코어(2, 3)에 대향하고 있다. 따라서, 가동체(6)의 변위를 안내하는 가이드 부재(도시하지 않음)가 이용되고 있다. 다른 구성은, 실시 형태 1과 동일하다.
이와 같은 자기식 위치센서에서는 변동 억제 갭(g3)에 의해, 고정 코어(2, 3)에 접리(接離)하는 방향(도의 상하 방향)으로의 가동 코어(8, 9) 및 자석(10)의 변위에 의한 갭 변동에 대한 내성이 높아진다.
예를 들면, 초기 상태로서 가동 코어(8, 9) 및 자석(10)을 고정 코어(2, 3)에 접촉시킨 경우, 양자간에 0.1㎜에서도 갭이 생기면, 강자성체와 비교하여 공기의 자기저항은 3자리수 이상이나 높기 때문에 전체적으로의 자기저항의 변동은 몇배나 크게 된다. 이것에 대해서, 미리 변동 억제 갭(g3)이 존재하는 경우, 변동 억제 갭(g3)이 예를 들면 1.0㎜에서 0.1㎜변동하여도 전체적으로의 자기저항의 변화율은 10%정도로 억제된다.
여기서, 자기검출소자(5)는 검출 갭(g1)을 통과하는 자속에 따라 신호를 발생하는 것이지만, 상기의 자기저항 변화의 영향도 적지는 않다. 따라서, 변동 억제 갭(g3)를 미리 형성해 두는 것에 의해, 고정 코어(2, 3)에 접리하는 방향으로의 가동 코어(8, 9) 및 자석(10)의 변위에 대해서 안정된 출력을 얻을 수 있다.
또, 변동 억제 갭(g3)의 크기를 조정하는 것에 의해, 자기검출소자(5)의 감 도에 적절한 자속밀도로 조정할 수 있다.
실시 형태 4.
다음에, 도 12는 본 발명의 실시 형태 4에 의한 자기식 위치센서의 주요부를 나타내는 구성도이다. 이 예에서는, 자석(10)의 가동 코어(8, 9) 측의 자극면과 가동 코어(8, 9)와의 사이에 변동 억제 갭(g4)이 형성되어 있다. 다른 구성은 실시 형태 1과 동일하다.
이와 같은 자기식 위치센서에 있어서도 자속 루프의 일부에 미리 자기적인 갭이 형성되어 있기 때문에, 실시 형태 3과 마찬가지로, 고정 코어(2, 3)에 접리하는 방향으로의 가동 코어(8, 9) 및 자석(10)의 변위에 대해서 안정된 출력을 얻을 수 있다.
실시 형태 5.
다음에, 도 13은 본 발명의 실시 형태 5에 의한 자기식 위치센서의 주요부를 나타내는 구성도이다. 이 예에서는, 자석(10)의 이동 방향의 양단면과 가동 코어(8, 9)와의 사이에 자석단 갭(g5)이 형성되어 있다. 다른 구성은 실시 형태 1과 동일하다.
여기서, 도 14는 도 13의 자석단 갭(g5)을 형성하지 않는 경우의 최대 스트로크 위치에 있어서의 자속 루프를 나타내는 설명도, 도 15는 도 13의 자석단 갭(g5)을 형성한 경우의 최대 스트로크 위치에 있어서의 자속 루프를 나타내는 설명도이다.
자석단 갭(g5)을 형성하지 않는 경우, 최대 스트로크 위치에 있어서, 검출 갭(g1)을 통과하는 자속이 자기검출소자(5)의 감자 방향에 대해서 경사지게 된다. 이것에 의해, 최대 스트로크 위치 부근에서의 센서 출력의 리니어러티가 저하한다. 이것에 대해서, 자석단 갭(g5)을 형성한 경우, 최대 스트로크 위치에 있어서도 검출 갭(g1)을 통과하는 자속을 자기검출소자(5)의 감자 방향으로 평행하게 유지할 수 있다. 이것에 의해, 최대 스트로크 위치 부근에서의 센서 출력의 리니어러티를 향상시킬 수 있다.
도 16은 도 13의 제1 및 제2 가동 코어(8, 9) 및 자석(10)의 유지 부품(7)으로의 조립 구성예를 나타내는 분해 사시도이다. 유지 부품(7)에는 자석(10)이 삽입되는 자석 삽입 구멍(7a)과, 가동 코어(8, 9)의 단부가 삽입되는 코어 삽입 구멍(7b, 7c)이 형성되어 있다. 자석단 갭(g5)을 형성한 것에 의해, 자석(10)의 양단부는 자속밀도의 크기에 거의 영향을 주지 않기 때문에, 자석단 갭(g5)에 유지 부품(7)을 삽입하는 것에 의해, 가동 코어(8, 9) 및 자석(10)을 용이하게 일체화할 수 있다.
실시 형태 6.
다음에, 도 17은 본 발명의 실시 형태 6에 의한 자기식 위치센서의 주요부를 나타내는 구성도이다. 이 예에서는, 가동 코어(8, 9) 및 자석(10)의 이동 방향으로의 원점 갭(g2)의 치수가 동일한 방향으로의 검출 갭(g1)의 치수보다 크게 되어 있다(g2 > g1). 다른 구성은 실시 형태 1과 동일하다.
이와 같은 자기식 위치센서에서는 원점 갭(g2)이 검출 갭(g1)보다 넓기 때문에, 원점 갭(g2)의 자기저항이 높아져 자속 루프의 분기(分岐)를 명확하게 할 수 있어 원점의 설정을 용이하게 할 수 있다.
실시 형태 7.
다음에, 도 18은 본 발명의 실시 형태 7에 의한 자기식 위치센서의 주요부를 나타내는 구성도이다. 이 예에서는, 자석(10)의 고정 코어(2, 3) 측의 자극면과 고정 코어(2, 3)와의 사이에 변동 억제 갭(g3)이 형성되어 있다.
또, 자석(10)의 고정 코어(2, 3) 측의 자극면이 고정 코어 대향면(8b, 9b)보다 고정 코어(2, 3) 측으로 돌출하고 있다. 반대로 말하면, 고정 코어 대향면(8b, 9b)과 고정 코어(2, 3)와의 사이의 간격은 자석(10)과 고정 코어(2, 3)와의 사이의 간격보다 크게 되어 있다. 다른 구성은, 실시 형태 1과 동일하다.
이와 같은 자기식 위치센서에서는 가동 코어(8, 9) 및 자석(10)이 고정 코어(2, 3)에 대해 경사진 경우의 오차를 저감할 수 있다. 예를 들면 도 19에 나타내는 바와 같이, 가동 코어(8, 9) 및 자석(10)이 경사진 경우, 변동 억제 갭(g3)의 갭 변동은 고정 코어 대향면(8b, 9b) 부근에서 크게 된다. 이것에 대해서, 고정 코어 대향면(8b, 9b)과 고정 코어(2, 3)와의 사이의 거리를 크게 하는 것에 의해, 갭 변동에 대한 내성을 높일 수 있다.
실시 형태 8.
다음에, 도 20은 본 발명의 실시 형태 8에 의한 자기식 위치센서의 주요부를 나타내는 구성도이다. 이 예에서는, 가동 코어(8, 9) 및 자석(10)과 고정 코어(2, 3)와의 사이에 변동 억제 갭(g3)이 형성되어 있다.
또, 자기검출소자(5)의 단부가 고정 코어(2, 3)로부터 자석(10) 측 및 그 반 대 측으로 돌출하고 있다. 반대로 말하면, 회정코어(2, 3)의 두께 치수가 같은 방향으로의 자기검출소자(5)의 치수보다 작게 되어 있다. 다른 구성은 실시 형태 1과 동일하다.
고정 코어(2, 3)의 두께는 자기검출소자(5)에 평행한 자속을 공급할 수 있도록 설정된다. 또, 변동 억제 갭(g3)을 형성한 경우, 자기검출소자(5)의 일부를 고정 코어(2, 3)로부터 돌출시켜도 자석(10)에 간섭하지 않는다. 이 때문에, 고정 코어(2, 3)의 두께 치수를 같은 방향으로의 자기검출소자(5)의 치수보다 작게 하여도 감자부(5a)에는 평행한 자속을 공급할 수 있어 자기식 위치센서의 소형 경량화 및 저비용화(재료비)를 도모할 수 있다.
실시 형태 9.
다음에, 도 21은 본 발명의 실시 형태 9에 의한 자기식 위치센서의 단면도, 도 22는 도 21의 XXⅡ-XXⅡ선에 따른 단면도, 도 23은 도 21의 고정 코어를 나타내는 사시도, 도 24는 도 21의 가동 코어를 나타내는 사시도이다.
도에 있어서, 원통형의 케이스(31) 내에는, 예를 들면 철 등의 강자성체로 이루어진 원통형의 제1 및 제2 고정 코어(검출 측 코어)(32, 33)가 고정되어 있다. 고정 코어(32, 33)는 링 모양의 검출 갭(g1)을 사이에 두고 동축선상에 배치되어 있다. 검출 갭(g1)의 둘레 방향의 1개소에는 자기검출소자(5)가 배치되어 있다.
고정 코어(32, 33) 내에는 고정 코어(32, 33)에 따라서 고정 코어(32, 33)의 축 방향(도의 좌우 방향)에 슬라이드 변위 가능한 가동체(자석 유니트)(36)가 설치되어 있다. 가동체(36)는, 예를 들면 철 등의 강자성체로 이루어진 원통형의 제1 및 제2 가동 코어(자석 측 코어)(38, 39) 및 원통형의 자석(영구자석)(40)을 가지고 있다.
가동 코어(38, 39)의 축 방향 일단부에는 도 24에 나타내는 바와 같이 플랜지부(38a, 39a)가 형성되어 있다. 플랜지부(38a, 39a)의 지름은 가동 코어(38, 39)의 플랜지부(38a, 39a)를 제외한 부분의 지름보다 크다. 가동 코어(38, 39)는 플랜지부(38a, 39a)와는 반대 측의 단면이 링 모양의 원점 갭(g2)을 사이에 두고 서로 대향하도록 동축선상에 서로 역방향으로 배치되어 있다.
자석(40)은 가동 코어(38, 39)의 플랜지부(38a, 39a)를 제외한 부분과 원점 갭(g2)을 위요(圍繞)하고 있다. 자석(40)은 양극 착자되어 있고, 그 착자 방향은 반경 방향(두께 방향)이다.
가동체(36)에는 비자성재제의 샤프트(41)가 관통되어 있다. 샤프트(41)에는 가동 코어(38, 39)가 고정되어 있다. 샤프트(41)에는 측정대상물(13)이 맞닿아 있다. 케이스(31)와 가동체(36)와의 사이에는 가동체(36) 및 샤프트(41)를 측정대상물(13) 측으로 가압하는 스프링(44)이 설치되어 있다.
이와 같은 자기식 위치센서의 고정 코어(32, 33), 가동 코어(38, 39) 및 자석(40)의 구성은, 실시 형태 1의 고정 코어(2, 3), 가동 코어(8, 9) 및 자석(10)을 회전시켜 원통형으로 한 것이다. 따라서, 위치 검출의 기본 원리는 실시 형태 1과 동일하고, 적용장소에 따라 원점위치를 조정할 수 있어 측정 정밀도의 저하를 억제할 수 있다.
또, 고정 코어(32, 33), 가동 코어(38, 39) 및 자석(40)을 각각 원통형으로 한 것에 의해, 갭 변동에 의한 오차에 대해서 차동(差動)구조가 되기 때문에 측정 정밀도를 향상시킬 수 있다.
또한, 가동 코어(8, 9) 및 자석(40)이 고정 코어(32, 33)의 어느 방향으로 치우쳐도 고정 코어(32, 33)에 비해 공기의 자기저항이 매우 크기 때문에 검출 갭(g1)을 걸친 자속밀도는 거의 균일화된다. 따라서, 검출 갭(g1)의 둘레 방향의 1개소에만 자기검출소자(5)를 배치해도 충분한 측정 정밀도를 얻을 수 있다.
또한, 실시 형태 9에서는, 고정 코어(32, 33), 가동 코어(38, 39) 및 자석(40)을 각각 원통형으로 했지만, 단면에 3개 이상의 모서리부를 가지는 다각형 통형으로 하여도 좋다.
또, 실시 형태 2에 나타낸 바와 같이, 원점의 양측에서 스트로크가 비대칭으로 되어 있어도 좋다.
또한, 실시 형태 3에 나타낸 바와 같이, 고정 코어(32, 33)와 가동 코어(38, 39) 및 자석(40)과의 사이에 변동 억제 갭을 형성하여도 좋다.
더욱이 또, 실시 형태 4에 나타낸 바와 같이, 자석(40)의 가동 코어(38, 39) 측의 자극면과 가동 코어(38, 39)와의 사이에 변동 억제 갭을 형성하여도 좋다.
또, 실시 형태 5에 나타낸 바와 같이, 자석(40)의 이동 방향의 양단면과 가동 코어(38, 39)와의 사이에 자석단 갭을 형성하여도 좋다.
또한, 실시 형태 6에 나타낸 바와 같이, 가동 코어(38, 39) 및 자석(40)의 이동 방향으로의 원점 갭의 치수를 동일한 방향으로의 검출 갭의 치수보다 크게 하여도 좋다.
더욱이 또, 실시 형태 7에 나타낸 바와 같이, 가동 코어(38, 39)의 고정 코어(32, 33)에 대향하는 면과 고정 코어(32, 33)와의 사이의 간격을 자석(40)으로 고정 코어(32, 33)와의 사이의 간격보다 크게 하여도 좋다.
또, 실시 형태 8에 나타내는 바와 같이, 자기검출소자(5)의 단부를 고정 코어(32, 33)로부터 자석(40) 측 및 그 반대 측으로 돌출시켜도 좋다.
실시 형태 10.
다음에, 도 25는 본 발명의 실시 형태 10에 의한 자기식 위치센서의 제1 및 제2 고정 코어(32, 33)으로 자기검출소자(5)와의 관계를 나타내는 설명도이다. 이 예에서는 고정 코어(32, 33)의 둘레 방향으로 서로 등간격을 두고 4개의 자기검출소자(5)가 배치되어 있다. 다른 구성은 실시 형태 9와 동일하다.
이와 같은 자기식 위치센서에서는 4개의 자기검출소자(5)로부터의 출력을 평균화하는 것에 의해, 검출 갭(g1) 사이를 걸친 자속밀도의 위치에 의한 약간의 오차를 보정할 수 있어 측정 정밀도를 더욱 향상시킬 수 있다.
실시 형태 11.
다음에, 도 26은 본 발명의 실시 형태 11에 의한 자기식 위치센서의 가동 코어(38, 39)를 나타내는 사시도이다. 이 예에서는 가동 코어(38, 39)에 속이 빈 부분을 형성하지 않고, 가동 코어(38, 39)를 원주 모양으로 한 것이다. 다른 구성은 실시 형태 9와 동일하다.
이와 같이, 가동 코어(38, 39)의 관통 구멍을 생략하는 것에 의해, 가동 코어(38, 39)의 구조가 단순화되어 제작비를 저감할 수 있다.
실시 형태 12.
다음에, 도 27은 본 발명의 실시 형태 12에 의한 자기식 위치센서의 주요부를 나타내는 구성도, 도 28은 도 27의 XXⅧ-XXⅧ선에 따른 단면도이다. 도에 있어서, 고정 코어(32, 33)의 서로 대향하는 단면의 둘레 방향의 일부에는 자기검출소자(5)로 향하여 돌출한 돌기부(32a, 33a)가 형성되어 있다. 다른 구성은 실시 형태 9와 동일하다.
이와 같은 자기식 위치센서에서는 돌기부(32a, 33a) 사이의 자기저항을 저감 할 수 있어 자력의 약한 자석(40)(도 21)을 이용한 경우에도 충분한 측정 정밀도를 얻을 수 있다.
실시 형태 13.
다음에, 도 29는 본 발명의 실시 형태 13에 의한 자기식 위치센서의 주요부를 나타내는 구성도, 도 30은 도 29의 XXX-XXX선에 따른 단면도, 도 31은 도 29의 XXXI-XXXI선에 따른 단면도이다.
도에 있어서, 고정 코어(32, 33)의 서로 대향하는 단부에는 지름 방향 외측으로 돌출한 돌기부(32b, 33b)가 형성되어 있다. 돌기부(32b, 33b)는 고정 코어(32, 33)의 둘레 방향의 자기검출소자(5)와 동일한 위치에 형성되어 있다. 즉, 자기검출소자(5)의 일부는 돌기부(32b, 33b) 사이에 배치되어 있다. 다른 구성은 실시 형태 9와 동일하다.
이와 같은 자기식 위치센서에서는 고정 코어(32, 33)의 외주부에 돌기부(32b, 33b)를 형성하고, 돌기부(32b, 33b) 사이에 자기검출소자(5)를 배치함으로 써, 자기검출소자(5)에의 자속의 공급을 확보하면서 고정 코어(32, 33)의 돌기부(32b, 33b)를 제외한 부분의 두께를 얇게 할 수 있다. 이것에 의해, 센서 전체의 소형 경량화를 도모할 수 있다.
실시 형태 14.
다음에, 도 32는 본 발명의 실시 형태 14에 의한 자기식 위치센서의 주요부 단면도이다. 이 예에서는, 실시 형태 13의 돌기부(32b, 33b) 대신에 고정 코어(32, 33)와는 별체의 돌기부(45, 46)가 고정 코어(32, 33)의 외주부에 장착되어 있다. 돌기부(45, 46)는, 예를 들면 접착제(47)에 의해 고정 코어(32, 33)에 접착되어 있다.
이와 같이, 고정 코어(32, 33)와 돌기부(45, 46)과의 사이의 갭이 검출 갭(g1)에 비해 충분히 작으면, 돌기부(45, 46)를 고정 코어(32, 33)와는 별체로 구성하는 것이 가능하고, 고정 코어(32, 33)의 구조를 복잡하게 하지 않고, 고정 코어(32, 33)의 두께를 얇게 할 수 있다.
실시 형태 15.
다음에, 도 33은 본 발명의 실시 형태 15에 의한 자기식 위치센서의 주요부를 나타내는 분해 사시도, 도 34는 도 33의 자기식 위치센서의 주요부 단면도이다. 도에 있어서, 케이스(31)의 축 방향의 중간부에는 개구부(창부)(31a)가 형성되어 있다. 돌기부(45, 46)는 개구부(31a)에 삽입되고, 고정 코어(32, 33)의 외주부에 접착되어 있다. 자기검출소자(5)는 개구부(31a)를 통해 검출 갭(g1)에 배치되어 있다.
이와 같은 자기식 위치센서에서는 케이스(31)에 개구부(31a)를 형성함으로써, 고정 코어(32, 33)를 케이스(31)에 삽입한 후에 돌기부(45, 46) 및 자기검출소자(5)의 장착이 가능하고, 케이스(31) 및 고정 코어(32, 33)의 형상을 단순화할 수 있으며, 또한 돌기부(45, 46) 및 자기검출소자(5)와 고정 코어(32, 33)와의 위치 맞춤이 용이하다.
또한, 자기검출소자(5)는 돌기부(45, 46)를 개구부(31a)에 삽입하기 전에 미리 돌기부(45, 46) 사이에 고정해 두어도 좋다. 이 경우, 돌기부(45, 46)와 자기검출소자(5)와의 사이에는 접착제나 비자성 스페이서 등이 개재하여도 좋다.
실시 형태 16.
다음에, 도 35는 본 발명의 실시 형태 16에 의한 자기식 위치센서의 주요부 단면도이다. 이 예에서는, 고정 코어(32, 33) 사이의 간격보다 돌기부(45, 46) 사이의 간격(검출 갭(g1))이 작게 되어 있다. 다른 구성은, 실시 형태 15와 동일하다.
이와 같이 구성하는 것에 의해, 실시 형태 12와 마찬가지로, 돌기부(45, 46) 사이의 자기저항을 저감할 수 있고, 자력의 약한 자석(40)(도 21)을 이용한 경우에도 충분한 측정 정밀도를 얻을 수 있다.
실시 형태 17.
다음에, 도 36은 본 발명의 실시 형태 17에 의한 자기식 위치센서의 주요부 단면도이다. 이 예에서는, 돌기부(45, 46)가 고정 코어(32, 33)의 외주부가 아니고, 축 방향의 단면에 접착되어 있다. 이와 같은 구성에 의해서, 실시 형태 15와 동일한 효과를 얻을 수 있다.
실시 형태 18.
다음에, 도 37은 본 발명의 실시 형태 18에 의한 자기식 위치센서의 주요부를 나타내는 구성도, 도 38은 도 37의 XXXⅧ-XXXⅧ선에 따른 단면도이다. 도에 있어서, 고정 코어(32, 33)의 서로 대향하는 단부에는 지름 방향 외측으로 돌출한 돌기부(32c, 33c)가 형성되어 있다. 돌기부(32c, 33c)는 고정 코어(32, 33)의 전 둘레에 걸쳐 형성되어 있다. 다른 구성은, 실시 형태 13과 동일하다.
이와 같은 자기식 위치센서에서는 고정 코어(32, 33)의 외주부에 돌기부(32c, 33c)를 형성하고, 돌기부(32c, 33c) 사이에 자기검출소자(5)를 배치함으로써, 자기검출소자(5)로의 자속의 공급을 확보하면서 고정 코어(32, 33)의 돌기부(32b, 33b)를 제외한 부분의 두께를 얇게 할 수 있다. 이것에 의해, 센서 전체의 소형 경량화를 도모할 수 있다. 또, 돌기부(32b, 33b)를 고정 코어(32, 33)의 전 둘레에 걸쳐 형성함으로써, 고정 코어(32, 33)의 형상을 단순화할 수 있다.
실시 형태 19.
다음에, 도 39는 본 발명의 실시 형태 19에 의한 자기식 위치센서의 주요부를 나타내는 구성도, 도 40은 도 39의 XXXX-XXXX선에 따른 단면도, 도 41은 도 39의 고정 코어(32, 33)를 나타내는 사시도이다.
이 예에서는 고정 코어(32, 33)의 단부에 돌기부(32c, 33c)를 형성하는 대신에 고정 코어(32, 33)의 외경이 고정 코어(32, 33)의 축 방향에 따라서 연속적으로 변화되고 있다. 즉, 고정 코어(32, 33)의 서로 대향하는 단부의 외경은 반대 측의 단부의 외경보다 크게 되어 있다. 단, 고정 코어(32, 33)의 내경은 축 방향에 따라서 일정하다. 이 구성은 실시 형태 9와 동일하다.
이와 같은 자기식 위치센서에서는 고정 코어(32, 33)의 자기검출소자(5) 측의 단부의 외경을 반대 측의 단부의 외경보다 크게 함으로써, 자기검출소자(5)로의 자속의 공급을 확보하면서, 고정 코어(32, 33)의 두께를 자기검출소자(5)와는 반대 측의 단부로 향하여 서서히 얇게 할 수 있다. 이것에 의해, 센서 전체의 소형 경량화를 도모할 수 있다.
실시 형태 20.
다음에, 도 42는 본 발명의 실시 형태 20에 의한 자기식 위치센서의 주요부 단면도이다. 도에 있어서, 자석(40)은 둘레 방향으로 복수로 분할되어 있다. 즉, 자석(40)은 단면 반원 모양의 제1 및 제2 자석편(40a, 40b)으로 분할되어 있다. 자석편(40a, 40b) 사이에는 자석편 갭(g6, g7)이 형성되어 있다. 가동 코어(38, 39) 및 자석(40)과 고정 코어(32, 33)와의 사이에는 실시 형태 3에서 설명한 바와 같은 변동 억제 갭(g3)이 형성되어 있다.
고정 코어(32, 33)의 단면은 타원 형상이다. 또, 변동 억제 갭(g3)의 크기는 센서의 둘레 방향으로 대해서 자석편 갭(g6, g7)의 부근에서 가장 작게 되고(d1), 자석편 갭(g6, g7)으로부터 가장 떨어진 위치에서 가장 크게 되어 있다(d2). 다른 구성은 실시 형태 9와 동일하다.
이와 같이, 원통형의 자석(40)을 자석편(40a, 40b)으로 분할하는 것에 의해, 자석(40)의 제작을 용이하게 할 수 있다. 또, 자석편(40a, 40b) 사이에 자석편 갭(g6, g7)을 형성하는 것에 의해, 자석편(40a, 40b)의 제작 정밀도를 낮게 할 수 있음과 동시에 가동 코어(38, 39)로의 자석편(40a, 40b)의 조립을 용이하게 할 수 있다.
단, 자석편 갭(g6, g7)을 형성한 경우, 자석편 갭(g6, g7)의 부분에서 자속밀도가 저하하기 때문에, 센서를 원통형으로 한 것에 의한 차동구조의 효과가 저하한다. 이것에 대해서, 변동 억제 갭(g3)의 크기를 자석편 갭(g6, g7)의 위치에서 다른 위치보다 작게 하는 것에 의해, 자속 루프의 강도를 센서의 둘레 방향으로 균등화하고, 차동구조에 의한 효과의 저감을 억제할 수 있다.
실시 형태 21.
다음에, 도 43은 본 발명의 실시 형태 21에 의한 자기식 위치센서의 주요부 단면도이다. 이 예에서는, 고정 코어(32, 33)의 단면은 원형이다. 또, 자석편(40a, 40b)의 단면의 두께 치수는 자석편 갭(g6, g7)에 인접하는 양단부에서 가장 크고, 중간부에서 가장 작아지고 있다. 다른 구성은 실시 형태 20과 동일하다.
이와 같은 자기식 위치센서에서는 자속밀도는 자석(40)의 두께에 비례하므로, 자석편 갭(g6, g7) 부근의 자석편(40a, 40b)의 두께를 다른 부분의 두께보다 두껍게 하는 것에 의해, 자석편 갭(g6, g7) 부근의 자속밀도를 높여 자속 루프의 강도를 센서의 둘레 방향으로 균등화할 수 있다.
실시 형태 22.
다음에, 도 44는 본 발명의 실시 형태 22에 의한 자기식 위치센서의 주요부 단면도, 도 45는 도 44의 가동 코어(38, 39)를 나타내는 정면도이다. 도에 있어서, 가동 코어(38, 39)의 플랜지부(38a, 39a)의 단면은 타원 형상이다. 즉, 플랜지부(38a, 39a)의 외주면과 고정 코어(32, 33)의 내주면과의 사이의 거리는 센서의 둘레 방향으로 대해서, 자석편 갭(g6, g7)의 부근에서 가장 작게 되고, 자석편 갭(g6, g7)으로부터 가장 떨어진 위치에서 가장 크게 되어 있다. 다른 구성은 실시 형태 20과 같다.
이와 같이, 자석편 갭(g6, g7)의 위치에 있어서의 자속밀도를 높이도록 플랜지부(38a, 39a)의 외주 형상을 변형시킨 경우에도 자속 루프의 강도를 센서의 둘레 방향으로 균등화할 수 있다.
실시 형태 23.
다음에, 도 46은 본 발명의 실시 형태 23에 의한 자기식 위치센서의 주요부 단면도이다. 도에 있어서, 자석(40)은 단면 원호상의 제1 내지 제3의 자석편(40c ~ 40e)으로 분할되어 있다. 자석편(40c ~ 40e) 사이에는 자석편 갭(g8 ~ g10)가 형성되어 있다. 가동 코어(38, 39) 및 자석(40)과 고정 코어(32, 33)와의 사이에는 실시 형태 3에서 설명한 바와 같은 변동 억제 갭(g3)이 형성되어 있다.
고정 코어(32, 33)의 단면은 삼각형이다. 또, 변동 억제 갭(g3)의 크기는 센서의 둘레 방향으로 대해서, 자석편 갭(g8 ~ g10)의 부근에서 가장 작게 되고, 자석편 갭(g8 ~ g10)으로부터 가장 떨어진 위치에서 가장 크게 되어 있다. 다른 구성은 실시 형태 9와 동일하다.
이와 같이, 고정 코어(32, 33)의 단면 형상을 자석편 갭(g8 ~ g10)의 수에 따른 다각형으로 하는 것에 의해서도 변동 억제 갭(g3)의 크기를 자석편 갭(g6, g7)의 위치에서 다른 위치보다 작게 할 수 있고, 자속 루프의 강도를 센서의 둘레 방향으로 균등화하여 차동구조에 의한 효과의 저감을 억제할 수 있다.
또한, 본 발명의 자기식 위치센서의 용도는 엘리베이터의 저울 장치 및 밸브의 개도 측정기로 한정되는 것은 아니다.
또, 상기의 예에서는, 제1 및 제2 검출 측 코어를 고정하고, 자석 유니트를 이동 가능하게 했지만, 역으로 하여도 좋다.
또한, 제1 및 제2 검출 측 코어, 제1 및 제2 자석 측 코어 및 자석을 통 모양으로 하는 경우, 자석 유니트의 안쪽에 제1 및 제2 검출 측 코어를 배치할 수도 있다.
이와 같이, 본 발명은 자기검출소자를 이용하여 측정대상물의 위치를 검출하는 자기식 위치센서에 이용 가능하다.

Claims (16)

  1. 검출 갭(g1)을 사이에 두고 서로 병설(竝設)된 제1 및 제2 검출 측 코어(2, 3, 32, 33),
    원점 갭(g2)을 사이에 두고 서로 병설된 제1 및 제2 자석 측 코어(8, 9, 38, 39)와, 상기 원점 갭(g2)을 경계로 하는 2개의 자속(磁束) 루프를 상기 제1 및 제2 검출 측 코어(2, 3, 32, 33)와 상기 제1 및 제2 자석 측 코어(8, 9, 38, 39)와의 사이에 발생시키는 자석(10, 40)을 가지고, 측정대상물(13)의 변위에 수반하여 상기 제1 및 제2 검출 측 코어(2, 3, 32, 33)에 대해서 상대적으로 변위되는 자석 유니트(6, 36) 및
    상기 검출 갭(g1)에 배치되어 상기 검출 갭(g1)을 통과하는 자속을 검출하는 자기검출소자(5)를 구비하고,
    상기 자석 유니트(6, 36)의 이동 방향으로의 상기 원점 갭(g2)의 치수가 동일한 방향으로의 상기 검출 갭(g1)의 치수보다 크게 되어 있는 자기식 위치센서.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 자석 유니트(6, 36)가 위치 검출 가능한 최대 스트로크 위치로 이동한 경우에도 상기 자석(10, 40)의 상기 자기검출소자(5) 측의 단부가 상기 제1 및 제2 검출 측 코어(2, 3, 32, 33)와 겹쳐져 있는 자기식 위치센서.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 자석 유니트(6, 36)가 위치 검출 가능한 최대 스트로크 위치로 이동한 경우에도 상기 제1 및 제2 자석 측 코어(8, 9, 38, 39)가 상기 제1 및 제2 검출 측 코어(2, 3, 32, 33)의 범위 내에 위치하고 있는 자기식 위치센서.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 및 제2 자석 측 코어(8, 9, 38, 39) 및 상기 자석(10, 40)과 상기 제1 및 제2 검출 측 코어(2, 3, 32, 33)와의 사이에는 상기 제1 및 제2 검출 측 코어(2, 3, 32, 33)에 접리(接離)하는 방향으로의 상기 자석 유니트(6, 36)의 변위에 의한 자속밀도의 변동을 억제하는 변동 억제 갭(g3)이 형성되어 있는 자기식 위치센서.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 자기검출소자(5)의 단부는 상기 제1 및 제2 검출 측 코어(2, 3, 32, 33)로부터 상기 자석(10, 40) 측으로 돌출하고 있는 자기식 위치센서.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 자석(10, 40)의 상기 제1 및 제2 자석 측 코어(8, 9, 38, 39) 측의 자극면(磁極面)과 상기 제1 및 제2 자석 측 코어(8, 9, 38, 39)와의 사이에는 상기 제1 및 제2 검출 측 코어(2, 3, 32, 33)에 접리하는 방향으로의 상기 자석 유니트(6, 36)의 변위에 의한 자속밀도의 변동을 억제하는 변동 억제 갭(g4)이 형성되어 있는 자기식 위치센서.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 자석 유니트(6, 36)의 이동 방향의 상기 자석(10, 40)의 단면과 상기 제1 및 제2 자석 측 코어(8, 9, 38, 39)와의 사이에는 자석단 갭(g5)이 형성되어 있는 자기식 위치센서.
  8. 삭제
  9. 검출 갭(g1)을 사이에 두고 서로 병설(竝設)된 제1 및 제2 검출 측 코어(32, 33),
    원점 갭(g2)을 사이에 두고 서로 병설된 제1 및 제2 자석 측 코어(38, 39)와, 상기 원점 갭(g2)을 경계로 하는 2개의 자속(磁束) 루프를 상기 제1 및 제2 검출 측 코어(32, 33)와 상기 제1 및 제2 자석 측 코어(38, 39)와의 사이에 발생시키는 자석(40)을 가지고, 측정대상물(13)의 변위에 수반하여 상기 제1 및 제2 검출 측 코어(32, 33)에 대해서 상대적으로 변위되는 자석 유니트(36) 및
    상기 검출 갭(g1)에 배치되어 상기 검출 갭(g1)을 통과하는 자속을 검출하는 자기검출소자(5)를 구비하고,
    상기 제1 및 제2 검출 측 코어(32, 33), 상기 제1 및 제2 자석 측 코어(38, 39) 및 상기 자석(40)은 통 모양이며,
    상기 제1 및 제2 검출 측 코어(32, 33)의 안쪽에 상기 자석 유니트(36)가 배치되어 있는 자기식 위치센서.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 제1 및 제2 검출 측 코어(32, 33)의 서로 대향하는 단면의 둘레 방향의 일부에는 상기 자기검출소자(5)로 향하여 돌출한 돌기부(32a, 33a, 32c, 33c)가 각각 형성되어 있는 자기식 위치센서.
  11. 청구항 9에 있어서,
    상기 제1 및 제2 검출 측 코어(32, 33)의 서로 대향하는 단부에는 지름 방향 외측으로 돌출한 돌기부(32b, 33b, 45, 46)가 각각 형성되어 있고,
    상기 자기검출소자(5)는 상기 돌기부(32b, 33b, 45, 46) 사이에 배치되어 있는 자기식 위치센서.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 돌기부(45, 46)는 상기 제1 및 제2 검출 측 코어(32, 33)와는 별체로 구성되어 상기 제1 및 제2 검출 측 코어(32, 33)에 장착되어 있는 자기식 위치센서.
  13. 청구항 9에 있어서,
    상기 제1 및 제2 자석 측 코어(38, 39) 및 상기 자석(40)과 상기 제1 및 제2 검출 측 코어(32, 33)와의 사이에는 상기 제1 및 제2 검출 측 코어(32, 33)에 접리하는 방향으로의 상기 자석 유니트(36)의 변위에 의한 자속밀도의 변동을 억제하는 변동 억제 갭(g3)이 형성되어 있고,
    상기 자석(40)은 둘레 방향으로 복수의 자석편(40a, 40b)으로 분할되어 있으며,
    상기 자석편(40a, 40b) 사이에는 적어도 1개의 자석편 갭(g6, g7)이 형성되어 있고,
    상기 제1 및 제2 검출 측 코어(32, 33)의 단면 형상은 상기 변동 억제 갭(g3)의 크기가 상기 자석편 갭(g6, g7)의 위치에서 다른 위치보다 작게 되도록 변형되어 있는 자기식 위치센서.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 제1 및 제2 검출 측 코어(32, 33)의 단면 형상이 다각형인 자기식 위치센서.
  15. 청구항 9에 있어서,
    상기 자석(40)은 둘레 방향으로 복수의 자석편(40a, 40b)으로 분할되어 있고,
    상기 자석편(40a, 40b) 사이에는 적어도 1개의 자석편 갭(g6, g7)이 형성되어 있으며,
    상기 자석편(40a, 40b)의 두께는 상기 자석편 갭(g6, g7) 부근에서 다른 부분보다 두껍게 되어 있는 자기식 위치센서.
  16. 청구항 9에 있어서,
    상기 제1 및 제2 자석 측 코어(38, 39) 및 상기 자석(40)과 상기 제1 및 제2 검출 측 코어(32, 33)와의 사이에는 상기 제1 및 제2 검출 측 코어(32, 33)에 접리하는 방향으로의 상기 자석 유니트(36)의 변위에 의한 자속밀도의 변동을 억제하는 변동 억제 갭(g3)이 형성되어 있고,
    상기 제1 및 제2 자석 측 코어(38, 39)는 상기 제1 및 제2 검출 측 코어(32, 33)의 내주면에 대향하는 플랜지부(38a, 39a)를 각각 가지며,
    상기 자석(10, 40)은 둘레 방향으로 복수의 자석편(40a, 40b)으로 분할되어 있고,
    상기 자석편(40a, 40b) 사이에는 적어도 1개의 자석편 갭(g6, g7)이 형성되어 있으며,
    상기 플랜지부(38a, 39a)의 외주 형상은 상기 제1 및 제2 검출 측 코어(32, 33)의 내주면과의 사이의 거리가 상기 자석편 갭(g6, g7)부근에서 작게 되도록 변형되어 있는 자기식 위치센서.
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