JP2003014834A - 磁気検出センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 同一の磁気検出センサを２線式と３線式のい
ずれにも適用し得るようにする。 【解決手段】 磁気抵抗素子ＭＲ１〜ＭＲ４を有する磁
気検出回路１１の信号出力部１４，１５には、出力信号
を比較増幅する比較増幅器１７が接続され、電源接続部
１２には定電流回路１６を介して第１端子としての電源
端子Ｖccが接続されている。接地接続部１３には第２端
子としての接地端子ＧＮＤが接続されていおり、第３端
子としての出力端子ＯＵＴは、スイッチ部材３３の切換
によって電源端子Ｖccに対して短絡される状態と開放状
態とに設定される。電源端子Ｖccと接地端子ＧＮＤとの
間には比較増幅器１７からの出力信号により発光ダイオ
ード２２を点灯させるトランジスタ２３が接続され、ト
ランジスタ２３からの出力信号により接地端子ＧＮＤと
出力端子ＯＵＴとを短絡させるトランジスタ２４が接続
されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はマグネットの磁力に
感応して信号を出力する磁気検出センサに関し、たとえ
ば、空気圧シリンダなどのアクチュエータにより駆動さ
れる移動部材が所定の位置まで移動したことを検出する
ために適用して有用な磁気検出センサに関する。

【０００２】

【従来の技術】ピストンロッドを往復動する空気圧シリ
ンダなどのように移動部材を駆動するアクチュエータに
あっては、移動部材が所定の位置に達したことを検出す
るために、移動部材に取り付けられたマグネットの磁力
に感応する磁気検出センサが用いられている。磁気検出
センサはハーフブリッジ回路またはフルブリッジ回路を
構成する複数の磁気抵抗素子を有する磁気検出回路と、
磁気検出回路の出力信号を比較して増幅する比較増幅器
とを有し、これらは基板に設けられている。この基板は
アクチュエータに設けられた移動部材の検出位置に対応
させてアクチュエータ本体に取り付けられる。移動部材
に取り付けられたマグネットつまり永久磁石が磁気検出
回路に接近すると、マグネットの磁力に感応して磁気抵
抗素子の抵抗値が変化するので、比較増幅器の出力信号
によって移動部材が所定の位置に達したことを検出する
ことができる。

【０００３】このような磁気検出センサとしては、３線
式センサと２線式センサがある。３線式センサは、ブリ
ッジ回路の電源接続部に接続される電源端子と、接地接
続部に接続される接地端子と、比較増幅器の出力端子に
接続される検出信号の出力端子とが基板に設けられてお
り、基板にはそれぞれの端子に対応させて３本の信号線
が接続され、制御ユニットとの間で信号の送受信が行わ
れる。これに対して、２線式センサは、たとえば、実開
平7-2923号公報に開示されるように、接地端子と出力端
子の２つの端子が基板に設けられており、それぞれの端
子に対応させて２本の信号線が接続されて制御ユニット
との間で信号の送受信が行われる。いずれのタイプにあ
っても、比較増幅器から出力信号が出されると、接地端
子と出力端とが短絡状態となり、制御ユニットへの出力
信号によって移動部材が所定の位置となったことを検出
することができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】磁気検出センサにはこ
のように２線式と３線式の２つのタイプがあり、アクチ
ュエータの種類やこれらを制御する制御方式によってい
ずれかのタイプが選択されている。このため、磁気セン
サの使用者は制御方式が変更された場合には磁気検出セ
ンサのタイプを変更しなければならず、磁気センサを製
造する場合には両方のタイプを別々に製造する必要があ
る。

【０００５】本発明の目的は磁気検出センサを２線式と
３線式の磁気検出ユニットに共用し得るようにすること
にある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の磁気検出センサ
は、磁力に感応して抵抗値が変化する磁気抵抗素子を有
する磁気検出回路と、前記磁気検出回路の信号出力部に
接続され、出力信号を比較増幅する比較増幅器と、前記
磁気検出回路の電源接続部に定電流回路を介して接続さ
れる第１端子と、前記磁気検出回路の接地接続部に接続
される第２端子と、前記第１端子に短絡される状態と開
放される状態とに設定するスイッチ部材を介して接続さ
れる第３端子と、前記第１端子と前記第２端子との間に
発光素子を介して接続され、前記比較増幅器からの出力
信号により前記発光素子を点灯させる点灯回路と、前記
点灯回路の出力信号により前記第２端子と前記第３端子
とを短絡させる出力回路とを基板に設け、前記第１端子
と前記第３端子とを前記スイッチ部材により開放状態と
して前記第１端子と前記第２端子と前記第３端子のそれ
ぞれに信号線を接続する３線式センサと、前記第１端子
と前記第３端子とを前記スイッチ部材により短絡状態と
して第２端子と前記第３端子に信号線を接続する２線式
センサとに切り換えることを特徴とする。

【０００７】本発明の磁気検出センサは、前記第１端子
と前記第３端子との間に設けられた配線に隙間を設けて
ジャンパ部を前記基板に形成し、前記基板を覆うセンサ
ケースに前記配線を短絡状態と開放状態とに切り換える
スイッチ部材を移動自在に設けたことを特徴とする。本
発明の磁気検出センサは、前記第１端子と前記第３端子
との間に設けられた配線に隙間を設けてジャンパ部を前
記基板に形成し、前記基板を覆うセンサケースに前記配
線を短絡状態と開放状態とに切り換えるスイッチ部材を
取り外し自在に設けたことを特徴とする。

【０００８】本発明にあっては、第１端子と第３端子と
を短絡させる状態と開放させる状態とにスイッチ部材に
より切り換えることによって、同一の磁気検出センサを
２線式センサと３線式センサとに切り換えて使用するこ
とができる。

【０００９】本発明の磁気検出センサは、磁力に感応し
て抵抗値が変化する磁気抵抗素子を有する磁気検出回路
と、前記磁気検出回路の信号出力部に接続され、出力信
号を比較増幅する比較増幅器と、前記磁気検出回路の電
源接続部に定電流回路を介して接続される第１端子と、
前記磁気検出回路の接地接続部に接続される第２端子
と、前記第１端子と前記第２端子との間に発光素子を介
して接続され、前記比較増幅器からの出力信号により前
記発光素子を点灯させる点灯回路と、前記点灯回路の出
力信号により前記第２端子と第３端子とを短絡させる出
力回路とによりセンサ組立体を形成し、前記センサ組立
体との間で信号に送受信を行う制御ユニットとに信号線
を介して接続される接続部材に、前記第１端子と前記第
２端子と前記第３端子とのそれぞれに接続される３つの
接続端子を設け、前記第１端子に対応する第１接続端子
と前記第３端子に対応する第３接続端子とを開放状態と
して前記第１端子と前記第２端子と前記第３端子のそれ
ぞれに信号線を接続する３線式センサと、前記第１接続
端子と前記第３接続端子とを短絡状態として第２端子と
前記第３端子に信号線を接続する２線式センサとに切り
換えることを特徴とする。

【００１０】本発明の磁気検出センサは、前記接続部材
は前記センサ組立体と前記制御ユニットの間に配置され
た端子台であることを特徴とし、前記接続部材は前記セ
ンサ組立体に取り外し自在に組み付けられるコネクタで
あることを特徴とする。

【００１１】本発明にあっては、同一構造のセンサ組立
体を用いて端子台やコネクタを用いて２線式センサと３
線式センサとに切り換えて使用することができる。

【００１２】本発明の磁気検出センサは、前記定電流回
路をＦＥＴと該ＦＥＴのゲート端子とソース端子との間
に接続される抵抗とにより形成したことを特徴とする。
また、本発明の磁気検出センサは、ダーリントン接続回
路により前記点灯回路と前記出力回路とを形成したこと
を特徴とする。

【００１３】本発明の磁気検出センサは、前記磁気検出
回路が形成された磁気検出チップと、前記比較増幅器が
形成された比較増幅チップとを、プリント配線が設けら
れた基板にフリップチップ実装により取り付けたことを
特徴とする。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の一実施の形
態である磁気検出センサが設けられた空気圧シリンダを
示す正面図であり、図２は図１におけるＡ−Ａ線に沿う
断面図である。

【００１５】この空気圧シリンダはシリンダチューブ１
とピストン２とを有し、ピストン２にはピストンロッド
３が取り付けられている。シリンダチューブ１の一端部
にはエンドカバー４が取り付けられ、他端部にはロッド
カバー５が取り付けられている。ピストン２の両側にそ
れぞれのカバーとの間で形成された空気圧室に対して圧
縮空気を供給することによってピストンロッド２は直線
方向に往復動される。シリンダチューブ１の外面には軸
方向に伸びるセンサ取付溝６が８つ形成されており、そ
のうち２つのセンサ取付溝６には、ピストン２に取り付
けられたマグネット７の磁力に感応して検出信号を出力
する２つの磁気検出センサ１０が取り付けられている。
一方の磁気検出センサ１０はピストンロッド３が前進ス
トローク端の位置となったことを検出し、他方の磁気検
出センサ１０は後退ストローク端の位置となったことを
検出するが、一方のストローク端の位置となったことを
検出する場合には１つの磁気検出センサが使用される。

【００１６】図３は磁気検出センサのセンサ回路を示す
図であり、このセンサ回路はそれぞれ磁気に感応して抵
抗値が変化する４つのＭＲ素子つまり磁気抵抗素子ＭＲ
１〜ＭＲ４をループ状に接続したフルブリッジ回路から
なる磁気検出回路１１を有している。この磁気検出回路
１１はそれぞれの磁気抵抗素子の間が電源接続部１２と
接地接続部１３と信号出力部１４，１５となっている。
電源接続部１２は定電流回路１６を介して電源端子Ｖcc
に接続され、接地接続部１３は接地端子ＧＮＤに接続さ
れ、それぞれの信号出力部１４，１５は比較増幅器１７
に接続されるとともに相互にコンデンサ１８により接続
されている。電源端子Ｖccは第1端子となっており、接
地端子ＧＮＤは第2端子となっている。

【００１７】図４(A)は図３に示した磁気検出回路１１
を示す図であり、図４(B)は磁気検出回路１１に作用す
る磁界Ｈの強度と信号出力部１４，１５からの出力電圧
との関係を示す特性線図である。第１の信号出力部１４
からの出力電圧をＳout1とし、第２の信号出力部からの
出力電圧をＳout2とすると、磁気検出回路１１に磁界が
作用していない無磁界の状態では、Ｓout1とＳout2の出
力電位差はΔＶ₀となる。磁界が強くなると磁気検出回
路１１における磁気抵抗素子の抵抗値が変化してＳout1
の出力電圧は高くなり、逆にＳout2の出力電圧は低くな
る。ΔＶ₁はＳout1の出力電位差であり、ΔＶ₂はＳout2
の電位差である。比較増幅器１７の入力オフセット電圧
をＶ_OSとし、ΔＶ₀をＶ_OSよりも大きく設定して磁界を
印加していくと、Ｈ₀の磁界のときにはＳout1とＳout2
とが反転する。反転すると、比較増幅器１７の出力が反
転する。なお、ΔＶ₀をＶ_OSよりも大きく設定すること
により無磁界のときに磁気検出回路１１が誤動作を起こ
さないようにすることができ、ΔＶ₀はΔＶ₁およびΔＶ
₂よりも小さく設定されている。

【００１８】図３に示すように、定電流回路１６は接合
形のＦＥＴ（電界効果トランジスタ）２１を有し、この
ＦＥＴ２１のドレインは電源端子Ｖccに接続される一
方、ゲート端子とソース端子との間には固定抵抗Ｒ1と
可変抵抗R２とが接続され、ゲート端子は電源接続部１
２に接続されており、ＦＥＴ２１と抵抗器Ｒ1,Ｒ２によ
り定電流回路１６が形成されている。なお、図３に示す
場合では、ＦＥＴ２１と抵抗とによって定電流回路１６
を構成しているが、オペアンプあるいは定電流素子によ
って定電流回路１６を構成するようにしても良い。

【００１９】ＦＥＴ２１のドレイン端子には発光ダイオ
ード２２のアノード端子が接続され、この発光ダイオー
ド２２のカソード端子にはＮＰＮ形トランジスタ２３の
コレクタ端子が接続され、このトランジスタ２３のエミ
ッタ端子は抵抗Ｒ3を介して接地端子ＧＮＤに接続され
ている。このトランジスタ２３のベース端子には比較増
幅器１７の出力端子が接続され、比較増幅器１７から信
号が出力されると、トランジスタ２３がオンとなって発
光ダイオード２２が点灯する。このように、トランジス
タ２３は比較増幅器１７からの出力により発光ダイオー
ド２２を点灯させる点灯回路を構成している。

【００２０】トランジスタ２３のエミッタ端子はトラン
ジスタ２４のベース端子に接続され、このトランジスタ
２４のエミッタ端子は接地端子ＧＮＤに接続されるとと
もに、コレクタ端子は出力端子ＯＵＴに接続されてい
る。したがって、トランジスタ２３がオンされてトラン
ジスタ２４のベース端子に信号が出力されると、トラン
ジスタ２４がオンとなって出力端子ＯＵＴと接地端子Ｇ
ＮＤとが短絡されることになる。このように、トランジ
スタ２４は出力回路を構成しており、２つのトランジス
タ２３，２４によりダーリントン接続回路が構成されて
いる。比較増幅器１７の一方の入力端子と出力端子との
間には抵抗Ｒ4を有するフィードバック線が接続されて
いる。

【００２１】電源端子Ｖccと接地端子ＧＮＤとの間には
定電圧ダイオード２５が接続され、出力端子ＯＵＴと接
地端子ＧＮＤとの間には定電圧ダイオード２６が接続さ
れている。また、電源端子Ｖccと定電流回路１６との間
には定電流回路１６に向けて電流を流し逆方向の流れを
阻止するダイオード２７が接続されている。

【００２２】比較増幅器１７に対して電力を供給するた
めに、比較増幅器１７の電源端子は定電流回路１６を構
成するＦＥＴ２１のドレイン端子に接続されているが、
比較増幅器１７の電源端子をＦＥＴ２１のゲート端子に
接続するようにしても良く、その場合には比較増幅器１
７を定電圧駆動することができる。

【００２３】電源端子Ｖccと出力端子ＯＵＴとの間に
は、これらを接続させて短絡された状態と、分離させて
開放された状態とに切り換えて設定するためにジャンパ
部３１が設けられている。このジャンパ部３１は電源端
子Ｖccと出力端子ＯＵＴとの間に設けられた配線３２に
隙間を設けることにより形成されており、スイッチ部材
３３により配線３２を接続状態と開放状態とに切り換え
るようにしている。接続状態とすることにより、電源端
子Ｖccと出力端子ＯＵＴとが短絡される。これにより、
磁気検出センサは２線式センサとすることができる。こ
れに対して、スイッチ部材３３により配線３２を開放状
態とすると、磁気検出センサは３線式センサとすること
ができる。

【００２４】図３に示すセンサ回路はプリント配線が形
成された基板に比較増幅器１７などの部品を搭載するこ
とにより形成され、基板を樹脂などからなるセンサケー
スで覆うことによってセンサ組立体が形成される。

【００２５】図５は電源端子Ｖccと出力端子ＯＵＴとを
スイッチ部材３３により分離状態として、３線式センサ
とした場合を示す回路図であり、図６は電源端子Ｖccと
出力端子ＯＵＴとをスイッチ部材３３により短絡させて
２線式センサとした場合を示す回路図であり、いずれの
場合にも、電源などを有する制御ユニットとセンサ組立
体との間で信号の送受信が行われる。

【００２６】図５に示すように、３線式センサとして使
用する場合には、電源端子Ｖccと接地端子ＧＮＤとの間
に制御ユニットにおける電源３４が接続され、出力端子
ＯＵＴと接地端子ＧＮＤとの間に負荷３５と電源３６と
が直列に接続される。これにより、磁気検出回路１１に
マグネットの磁界が作用すると、トランジスタ２４から
なる出力回路がオンとなって出力端子ＯＵＴに電流が流
れてピストンが所定の位置となったことを検出すること
ができる。

【００２７】一方、図６に示すように、２線式センサと
して使用する場合には、電源端子Ｖccは使用されること
なく、出力端子ＯＵＴと接地端子ＧＮＤとの間に電源３
６と負荷３５とが直列に接続される。これにより、磁気
検出回路１１にマグネットの磁界が作用すると、トラン
ジスタ２４からなる出力回路がオンとなって出力端子Ｏ
ＵＴに電流が流れてピストンが所定の位置となったこと
を検出することができる。

【００２８】負荷３５としてリレーを用いれば、リレー
の作動によって空気圧シリンダに圧縮空気を供給するた
めの電磁弁などに対して制御信号を送り、空気圧シリン
ダを制御することができる。また、制御ユニットとして
ＰＬＣなどの制御機器を用いる場合には、図５および図
６に示した制御ユニット側の回路と等価の回路がＰＬＣ
などに組み込まれており、ＰＬＣによって出力端子ＯＵ
Ｔのオンオフを検出することにより空気圧シリンダを制
御することができる。

【００２９】このように、いずれのタイプにあってもピ
ストンに設けられたマグネットによって磁気検出回路１
１に磁力が作用すると、出力端子ＯＵＴからの出力信号
が制御ユニットに出力されてピストンロッドが所定の位
置となったことを検出することができる。これと同時
に、発光ダイオード２２が点灯する。なお、図３、図５
および図６において二点鎖線３２ａで示すように、ジャ
ンパ部３１をダイオード２７のカソード側に接続するよ
うにしても良く、その場合にはダイオード２７の順電圧
の影響を無くすことができる。

【００３０】図７(A)〜(C)はそれぞれ図３に示す回路が
形成されたセンサ組立体４１を示す側面図であり、配線
パターンがプリントされた基板４２に図３に示された部
品を搭載することによりセンサ組立体４１が形成されて
いる。図７(A)に示すセンサ組立体４１は、ＭＲ素子お
よびこれらを接続する配線がパターン形成されたチップ
と比較増幅器とが形成されたチップとを一体として樹脂
封止することにより形成されたパッケージMRICを有して
いる。このパッケージMRICにはアウターリード４３が設
けられており、そのリード４３の部分で基板４２に接続
している。図７(B)に示すセンサ組立体４１はＭＲ素子
およびこれらを接続する配線がパターン形成されたＭＲ
素子基板１１ａを基板４２にロウ付けし、比較増幅器基
板１７ａをワイヤボンディング技術によりワイヤ４４を
用いて基板４２に取り付けている。

【００３１】これに対して、図７(C)に示すセンサ組立
体４１にあっては、ＭＲ素子およびこれらを接続する配
線パターンにより磁気検出回路１１が形成された磁気検
出チップ１１ｂと、比較増幅器１７が形成された比較増
幅チップ１７ｂとを基板４２にフリップチップ実装（Ｆ
ＣＢ）により取り付けている。フリップチップ実装はそ
れぞれのチップ１１ｂ，１７ｂの実装面にバンプ電極が
設けられており、バンプ電極の部分で基板４２の配線に
熱圧着する実装方式である。このフリップチップ実装方
式は、図７(A)に示すようにリード４３を利用した表面
実装や、図７(B)に示すようにワイヤ４４を利用したベ
アチップ実装方式に比較して実装スペースを小さくする
ことができるので、図７(A)〜(C)を比較すると明らかな
ように、基板４２の長さ寸法を最も短くすることがで
き、センサ組立体４１を小型化することができる。

【００３２】図７に示すセンサ組立体４１は樹脂製のセ
ンサケースの中に組み込まれて空気圧シリンダのシリン
ダチューブに取り付けられることになる。図８はセンサ
組立体４１をセンサケース５１の中に組み込んだ状態を
示す斜視図であり、図８に示すセンサケース５１は図１
に示すセンサ溝６の断面形状に対応した断面形状となっ
ている。このセンサケース５１には、スイッチ部材３３
を移動自在に案内するガイドフレーム５２が設けられて
いる。図９はこのガイドフレーム５２を拡大して示す平
面図であり、スイッチ部材３３は電源端子Ｖccと出力端
子ＯＵＴとの間の配線３２に設けられたジャンパ部３１
を開放させる位置と、短絡させる位置とにスイッチ部材
３３が移動するようになっている。図９(A)は配線３２
を開放した状態を示し、この場合には図５に示すように
３線式センサとなる。これに対して、図９(B)は配線３
２を閉塞した状態を示し、この場合には図６に示すよう
に２線式センサとなる。

【００３３】図１０はセンサ組立体を収容した他のタイ
プのセンサケース５１を示す斜視図であり、図１１は図
１０に示されたセンサケース５１の断面図である。この
場合も図９に示す場合と同様に基板４２にはジャンパ部
３１を有する配線３２が設けられており、基板４２には
配線３２を開放状態と短絡状態との切り換える導体５３
が移動自在に設けられている。センサケース５１には、
図１１(A)に示すように短い押しピン３３ａと、図１１
(B)に示すように長い押しピン３３ｂのいずれかが取り
外し自在に装着されるようになっている。

【００３４】短い押しピン３３ａをセンサケース５１に
取り付けると、配線３２は開放状態となるので、センサ
組立体は３線式センサとなり、長い押しピン３３ｂをセ
ンサケース５１に取り付けると、配線３２は閉塞状態と
なるので、センサ組立体は２線式センサとなる。短い寸
法の押しピン３３ａは導体５３を作動させるためのもの
ではなく、センサケース５１に形成された取付孔を閉塞
したケース内にごみが入り込むことを防止するために使
用されている。したがって、３線式とする場合には押し
ピン３３ａを使用することなく、テープなどにより取付
孔を閉塞するようにしても良い。なお、それぞれの押し
ピン３３ａ，３３ｂには抜け止め用の爪４５が一体に形
成されており、その弾性変形により押しピン３３ａ，３
３ｂをセンサケース５１に取り付けることができるとと
もに、容易には抜けないようになっている。

【００３５】前述した実施の形態にあっては、センサ組
立体４１にスイッチ部材を設けることによりセンサ組立
体自体を２線式センサと３線式センサとに切り換えるよ
うにしているが、センサ組立体自体を同一の構造とし、
磁気検出センサとの間で信号の送受信を行うＰＬＣなど
の制御ユニットと磁気検出センサとを接続する中継部位
において２線式と３線式とに切り換えるようにすること
もできる。

【００３６】図１２はこのように中継部位におい２線式
と３線式とに切り換えるようにした磁気検出センサを示
す配線図であり、センサ組立体４１としては図３におけ
る配線３２が設けられないタイプのものが使用される。
センサ組立体４１の電源端子Ｖccに接続される電源線５
５ａと、接地端子ＧＮＤに接続される接地線５５ｂと、
出力端子ＯＵＴに接続される出力線５５ｃの３本の信号
線が設けられた出力ケーブル５５がセンサ組立体４１に
接続されている。

【００３７】この出力ケーブル５５は接続部材としのコ
ネクタ５６に接続されるようになっており、コネクタ５
６はそれぞれの信号線５５ａ〜５５ｃが接続される３つ
の接続端子５６ａ〜５６ｃを有している。このコネクタ
５６に接続されるコネクタ５７が設けられた中継ケーブ
ル５９により制御ユニット６１にセンサ組立体４１は接
続される。コネクタ５７はそれぞれコネクタ５６の接続
端子５６ａ〜５６ｃに対応する接続端子５７ａ〜５７ｃ
を有しており、両方のコネクタ５６，５７を接続する
と、それぞれの接続端子が嵌合して接続される。一方の
コネクタ５６には雄ねじ部材６２が回転自在に取り付け
られ、他方のコネクタ５７には雄ねじ部材６２にねじ結
合する雌ねじ部材６３が回転自在に取り付けられてい
る。したがって、両方のねじ部材６２，６３をねじ結合
すると、両方のコネクタ５６，５７は締結されることに
なる。

【００３８】図１２(A)はセンサ組立体４１を３線式セ
ンサとして使用する場合であり、中継ケーブル５９はそ
れぞれの接続端子５６ａ〜５６ｃに接続される３本の信
号線５８ａ〜５８ｃを有している。これに対して、図１
２(B)はセンサ組立体４１を２線式センサとして使用す
る場合であり、コネクタ５７には、接続端子５７ａと接
続端子５７ｃとを短絡状態とするための短絡部材６４が
装着される。したがって、中継ケーブル５９としては、
コネクタ５７を介してセンサ組立体４１の電源端子Ｖcc
と出力端子ＯＵＴとに接続される信号線５８ａと接地端
子ＧＮＤに接続される信号線５８ｂの２本の信号線を有
している。ただし、接続端子５７ａと接続端子５７ｃと
を予めコネクタ５７内で接続するようにしても良い。

【００３９】図１３は中継部位において２線式と３線式
とに切り換えるようにした磁気検出装置の変形例を示す
配線図であり、センサ組立体４１に直接図１２に示した
コネクタ５６を取り付けるようにし、このコネクタ５６
に中継ケーブル５９を接続し、この中継ケーブル５９を
介してセンサ組立体４１が制御ユニット６１に接続され
る。

【００４０】図１３(A)はセンサ組立体４１を３線式セ
ンサとして使用する場合であり、コネクタ５６は図１２
と同様に、３つの接続端子５６ａ〜５６ｃを有してお
り、コネクタ５６に接続されるコネクタ５７には３つの
接続端子５７ａ〜５７ｃが取り付けられ、このコネクタ
５７が取り付けられた中継ケーブル５９にはそれぞれの
接続端子に対応させて３本の信号線５８ａ〜５８ｃが設
けられている。

【００４１】これに対して、図１３(B)はセンサ組立体
４１を２線式センサとして使用する場合であり、コネク
タ５７には電源端子Ｖccと出力端子ＯＵＴとに対応する
接続端子５７ａ，５７ｃが短絡部材６５により接続され
ている。したがって、中継ケーブル５９としては、コネ
クタ５７を介してセンサ組立体４１の電源端子Ｖccと出
力端子ＯＵＴとに接続される信号線５８ａと、接地端子
ＧＮＤに接続される信号線５８ｂとの２本の信号線を有
している。このコネクタ５７には予め短絡部材６５によ
り２本の接続端子が接続されているが、図１２に示すよ
うに、短絡部材６４を差し込むようにしても良い。

【００４２】以上、本発明は前記実施の形態に限定され
るものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更
可能であることはいうまてもない。たとえば、本発明の
磁気検出センサは図１および図２に示すような空気圧シ
リンダに限られず、ロータリアクチュエータなどの他の
流体圧アクチュエータや電動アクチュエータに対しても
移動部材が所定の位置となったことを検出する場合であ
れば適用することができる。

【００４３】

【発明の効果】本発明によれば、磁気検出センサをスイ
ッチ部材の切換によって２線式と３線式のいずれのタイ
プにも変更することができるので、磁気検出センサの制
御方式に応じて同一の磁気検出センサを両方のタイプに
切り換えて使用することができる。また、磁気検出セン
サとしてこれの端子と制御ユニットとを接続する中継部
材により２線式センサと３線式センサとに切り換えるよ
うにしたので、磁気検出センサの制御方式に応じて同一
の磁気検出センサを両方のタイプに切り換えて使用する
ことができる。同種の磁気検出センサを製造することに
より、両方のタイプに適用することができることから、
製造工程および部品の管理が容易となって、製造コスト
を低減することができる。磁気検出回路を形成する磁気
検出チップと比較増幅器が形成された比較増幅チップと
をそれぞれフリップチップ実装により基板に取り付ける
ようにしたので、センサ組立体を小型化することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態である磁気検出センサが
設けられた空気圧シリンダを示す正面図である。

【図２】図１におけるＡ−Ａ線に沿う断面図である。

【図３】磁気検出センサのセンサ回路を示す回路図であ
る。

【図４】(A)は磁気検出回路を示す回路図であり、(B)は
磁気検出回路に作用する磁界の強度と信号出力部からの
出力電圧との関係を示す特性線図である。

【図５】図３に示す磁気検出センサを３線式とした場合
を示す回路図である。

【図６】図３に示す磁気検出センサを２線式とした場合
を示す回路図である。

【図７】(A),(B),(C)はそれぞれセンサ組立体を示す側
面図である。

【図８】センサケース内に組み込まれたセンサ組立体の
一例を示す斜視図である。

【図９】(A)は３線式センサとして使用する場合におけ
る図８に示したセンサ組立体の一部を示す平面図であ
り、(B)は２線式センサとして使用する場合における図
８に示したセンサ組立体の一部を示す平面図である。

【図１０】センサケース内に組み込まれたセンサ組立体
の変形例を示す斜視図である。

【図１１】(A)は３線式センサとして使用する場合にお
ける図１０に示したセンサ組立体の一部を示す断面図で
あり、(B)は２線式センサとして使用する場合における
図１０に示したセンサ組立体の一部を示す断面図であ
る。

【図１２】(A)は３線式センサとして使用する場合にお
ける端子台を示す配線図であり、(B)は２線式センサと
して使用する場合における端子台を示す配線図である。

【図１３】(A)は３線式センサとして使用する場合にお
けるコネクタを示す配線図であり、(B)は２線式センサ
として使用する場合におけるコネクタを示す配線図であ
る。

【符号の説明】

１０ 磁気検出センサ １１ 磁気検出回路 １２ 電源接続部 １３ 接地接続部 １４，１５ 信号出力部 １６ 定電流回路 １７ 比較増幅器 １８ コンデンサ ２１ ＦＥＴ ２２ 発光ダイオード ２３，２４ トランジスタ ３１ ジャンパ部 ３２ 配線 ３３ スイッチ部材 ４１ センサ組立体 ４２ 基板 ５１ センサケース ５５ 出力ケーブル ５６，５７ コネクタ ５９ 中継ケーブル ６１ 制御ユニット Ｖcc 電源端子（第１端子） ＧＮＤ 接地端子（第２端子） ＯＵＴ 出力端子（第３端子）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2F077 AA43 AA46 JJ09 PP14 TT06 TT16 VV10 WW01 WW06 WW08 2G017 AA01 AD55 BA05

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁力に感応して抵抗値が変化する磁気抵
   抗素子を有する磁気検出回路と、 前記磁気検出回路の信号出力部に接続され、出力信号を
   比較増幅する比較増幅器と、 前記磁気検出回路の電源接続部に定電流回路を介して接
   続される第１端子と、 前記磁気検出回路の接地接続部に接続される第２端子
   と、 前記第１端子に短絡される状態と開放される状態とに設
   定するスイッチ部材を介して接続される第３端子と、 前記第１端子と前記第２端子との間に発光素子を介して
   接続され、前記比較増幅器からの出力信号により前記発
   光素子を点灯させる点灯回路と、 前記点灯回路の出力信号により前記第２端子と前記第３
   端子とを短絡させる出力回路とを基板に設け、 前記第１端子と前記第３端子とを前記スイッチ部材によ
   り開放状態として前記第１端子と前記第２端子と前記第
   ３端子のそれぞれに信号線を接続する３線式センサと、
   前記第１端子と前記第３端子とを前記スイッチ部材によ
   り短絡状態として第２端子と前記第３端子に信号線を接
   続する２線式センサとに切り換えることを特徴とする磁
   気検出センサ。
2. 【請求項２】 請求項１記載の磁気検出センサにおい
   て、前記第１端子と前記第３端子との間に設けられた配
   線に隙間を設けてジャンパ部を前記基板に形成し、前記
   基板を覆うセンサケースに前記配線を短絡状態と開放状
   態とに切り換えるスイッチ部材を移動自在に設けたこと
   を特徴とする磁気検出センサ。
3. 【請求項３】 請求項１記載の磁気検出センサにおい
   て、前記第１端子と前記第３端子との間に設けられた配
   線に隙間を設けてジャンパ部を前記基板に形成し、前記
   基板を覆うセンサケースに前記配線を短絡状態と開放状
   態とに切り換えるスイッチ部材を取り外し自在に設けた
   ことを特徴とする磁気検出センサ。
4. 【請求項４】 磁力に感応して抵抗値が変化する磁気抵
   抗素子を有する磁気検出回路と、 前記磁気検出回路の信号出力部に接続され、出力信号を
   比較増幅する比較増幅器と、 前記磁気検出回路の電源接続部に定電流回路を介して接
   続される第１端子と、 前記磁気検出回路の接地接続部に接続される第２端子
   と、 前記第１端子と前記第２端子との間に発光素子を介して
   接続され、前記比較増幅器からの出力信号により前記発
   光素子を点灯させる点灯回路と、 前記点灯回路の出力信号により前記第２端子と第３端子
   とを短絡させる出力回路とによりセンサ組立体を形成
   し、 前記センサ組立体との間で信号に送受信を行う制御ユニ
   ットとに信号線を介して接続される接続部材に、前記第
   １端子と前記第２端子と前記第３端子とのそれぞれに接
   続される３つの接続端子を設け、 前記第１端子に対応する第１接続端子と前記第３端子に
   対応する第３接続端子とを開放状態として前記第１端子
   と前記第２端子と前記第３端子のそれぞれに信号線を接
   続する３線式センサと、前記第１接続端子と前記第３接
   続端子とを短絡状態として第２端子と前記第３端子に信
   号線を接続する２線式センサとに切り換えることを特徴
   とする磁気検出センサ。
5. 【請求項５】 請求項４記載の磁気検出センサにおい
   て、前記接続部材は前記センサ組立体と前記制御ユニッ
   トの間に配置された端子台であることを特徴とする磁気
   検出センサ。
6. 【請求項６】 請求項４記載の磁気検出センサにおい
   て、前記接続部材は前記センサ組立体に取り外し自在に
   組み付けられるコネクタであることを特徴とする磁気検
   出センサ。
7. 【請求項７】 請求項１〜６のいずれか１項に記載の磁
   気検出センサにおいて、前記定電流回路をＦＥＴと該Ｆ
   ＥＴのゲート端子とソース端子との間に接続される抵抗
   とにより形成したことを特徴とする磁気検出センサ。
8. 【請求項８】 請求項１〜７のいずれか１項に記載の磁
   気検出センサにおいて、ダーリントン接続回路により前
   記点灯回路と前記出力回路とを形成したことを特徴とす
   る磁気検出センサ。
9. 【請求項９】 請求項１〜８のいずれか１項に記載の磁
   気検出センサにおいて、前記磁気検出回路が形成された
   磁気検出チップと、前記比較増幅器が形成された比較増
   幅チップとを、プリント配線が設けられた基板にフリッ
   プチップ実装により取り付けたことを特徴とする磁気検
   出センサ。