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公開番号2025117199
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-12
出願番号2024011928
出願日2024-01-30
発明の名称磁気センサとこれを用いたクラッチアセンブリ
出願人TDK株式会社
代理人個人,個人
主分類G01D 5/245 20060101AFI20250804BHJP(測定;試験)
要約【課題】磁気センサの感度を高める。
【解決手段】磁気センサ1は、互いに直交するX方向とY方向とZ方向とを有する座標系において、軟磁性体を含む検知対象物4のX方向位置を検出する。磁気センサ1は、X方向に沿って位置し、互いに対向する対向面21A,21Bの極性が異なる第1及び第2の磁石2A、2Bと、Y方向からみて第1及び第2の磁石2A、2Bの間に位置する感磁素子3と、を有し、Y方向からみて、検知対象物4は第1及び第2の磁石2A、2Bの間をX方向に移動可能である。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
互いに直交するＸ方向とＹ方向とＺ方向とを有する座標系において、軟磁性体を含む検知対象物の前記Ｘ方向の位置を検出する磁気センサであって、
前記Ｘ方向に沿って位置し、互いに対向する対向面の極性が異なる２つの磁石と、
前記Ｙ方向からみて前記２つの磁石の間に位置する感磁素子と、を有し、
前記Ｙ方向からみて、前記検知対象物は前記２つの磁石の間を前記Ｘ方向に移動可能である、磁気センサ。
続きを表示（約 820 文字）【請求項２】
前記感磁素子は前記Ｙ方向の磁界強度を検出し、前記磁気センサは磁界強度として前記感磁素子が検出した前記Ｙ方向の磁界強度のみを用いて、前記Ｘ方向の位置を示す信号を出力する、請求項１に記載の磁気センサ。
【請求項３】
前記Ｙ方向において前記２つの磁石の各々の少なくとも一部が前記検知対象物と重なっている、請求項１記載の磁気センサ。
【請求項４】
前記Ｙ方向において前記２つの磁石が前記感磁素子から離隔している、請求項３に記載の磁気センサ。
【請求項５】
前記Ｙ方向において前記２つの磁石が前記感磁素子と重なっている、請求項３に記載の磁気センサ。
【請求項６】
前記Ｙ方向において前記２つの磁石が前記検知対象物から前記感磁素子に向けて突き出している、請求項３に記載の磁気センサ。
【請求項７】
前記２つの磁石に取り付けられた第１のヨークを有する、請求項１から６のいずれか１項に記載の磁気センサ。
【請求項８】
前記第１のヨークは、前記２つの磁石の前記対向面の裏面に各々取り付けられた２つの側方部分と、前記２つの側方部分を連結する連結部分と、を有し、前記感磁素子は前記Ｙ方向において前記連結部分と前記検知対象物の移動範囲との間にある、請求項７に記載の磁気センサ。
【請求項９】
前記連結部分は前記Ｙ方向に延びる貫通孔を有さない、請求項８に記載の磁気センサ。
【請求項１０】
前記第１のヨークは、前記２つの磁石の前記対向面の裏面に各々取り付けられた２つの側方部分と、前記２つの側方部分を連結する連結部分と、を有し、前記連結部分は前記Ｙ方向に延びる貫通孔を有し、
前記貫通孔に一部が設けられた第２のヨークをさらに有する、請求項８に記載の磁気センサ。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は磁気センサとこれを用いたクラッチアセンブリに関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
１方向に移動する検知対象物の位置を検出する磁気センサが知られている。特許文献１には、互いに対向する対向面の極性が同じである２つの磁石と、２つの磁石の間に位置する検出素子と、を有する磁気センサが記載されている。検知対象物は２つの磁石の間を移動可能であり、磁気センサは検出素子の位置における磁界の向きに基づき、検知対象物の位置を検出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第６４６４９０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載された磁気センサは出力の線形性に優れているが、検知対象物の位置の変化に対する磁界の向きの変化が小さく、感度を高めることが容易ではない。本開示は、より感度の高い磁気センサを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示の磁気センサは、互いに直交するＸ方向とＹ方向とＺ方向とを有する座標系において、軟磁性体を含む検知対象物のＸ方向の位置を検出する。磁気センサは、Ｘ方向に沿って位置し、互いに対向する対向面の極性が異なる２つの磁石と、Ｙ方向からみて２つの磁石の間に位置する感磁素子と、を有し、Ｙ方向からみて、検知対象物は２つの磁石の間をＸ方向に移動可能である。
【発明の効果】
【０００６】
本開示によれば、より感度の高い磁気センサを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
第１の実施形態に係る磁気センサの概念図である。
磁気センサの作動原理を示す模式図である。
比較例における検知対象物の位置と磁界強度Ｂｙとの関係を示すグラフである。
検知対象物の位置と磁界強度Ｂｙとの関係を示すグラフである。
シミュレーションに用いた計算モデルの概要図である。
寸法Ｇをパラメータとした検知対象物の位置と磁界強度Ｂｙの関係を示すグラフである。
第２の実施形態に係る磁気センサの概念図である。
第３の実施形態とその変形例に係る磁気センサの概念図である。
第３の実施形態に係る磁気センサの分解斜視図である。
第４の実施形態に係るクラッチアセンブリの概念図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図面を参照して本開示の磁気センサとクラッチアセンブリの実施形態について説明する。以下の説明及び図面では、３次元直交座標系において互いに直交するＸ方向（Ｘ軸）とＹ方向（Ｙ軸）とＺ方向（Ｚ軸）とを定義する。Ｘ方向は検知対象物の移動方向、Ｙ方向は感磁素子の磁界検出方向に一致する。
【０００９】
（第１の実施形態）
図１は本開示の第１の実施形態に係る磁気センサ１の概念図であり、図１（ａ）は磁気センサ１の２つの磁石（以下、第１の磁石２Ａ、第２の磁石２Ｂという）と感磁素子３及び検知対象物４のＺ方向からみた正面図、図１（ｂ）は第１及び第２の磁石２Ａ、２Ｂと感磁素子３並びに検知対象物４のＹ方向からみた上面図、図１（ｃ）は第１及び第２の磁石２Ａ、２ＢとＩＣパッケージ５並びに検知対象物４の斜視図、図１（ｄ）は磁気センサ１の据付状態を示す正面図である。
【００１０】
磁気センサ１は検知対象物４のＸ方向位置を検出する。磁気センサ１は、Ｘ方向に沿って位置する（Ｘ方向に配列する）第１及び第２の磁石２Ａ、２Ｂと、Ｙ方向からみて第１の磁石２Ａと第２の磁石２Ｂとの間に位置する感磁素子３と、を有している。第１及び第２の磁石２Ａ、２Ｂは直方体で、同一の寸法を有し、第１の磁石２Ａと第２の磁石２ＢのＸ方向の中心線は一致している。第１及び第２の磁石２Ａ、２Ｂの形状は直方体に限定されず、寸法は同一でなくてもよく、第１及び第２の磁石２Ａ、２ＢのＸ方向の中心線は一致していなくてもよい。第１及び第２の磁石２Ａ、２Ｂはそれぞれ、Ｘ方向において互いに対向する対向面２１Ａ，２１Ｂと、対向面２１Ａ，２１Ｂの反対面である裏面２２Ａ，２２Ｂと、を有している。第１の磁石２Ａの対向面２１Ａと第２の磁石２Ｂの対向面２１Ｂの極性は互いに異なっており、本実施形態では第１の磁石２Ａの対向面２１ＡがＮ極、第２の磁石２Ｂの対向面２１ＢがＳ極である。図示は省略するが、第１の磁石２Ａの対向面２１ＡがＳ極、第２の磁石２Ｂの対向面２１ＢがＮ極であってもよい。対向面２１Ａ，２１Ｂ及び裏面２２Ａ，２２ＢはＹ－Ｚ面と平行であるが、Ｙ－Ｚ面に対して傾斜していてもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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