JP6058401B2

JP6058401B2 - 磁気センサ装置

Info

Publication number: JP6058401B2
Application number: JP2013000419A
Authority: JP
Inventors: 康生高田
Original assignee: Tokai Rika Co Ltd
Current assignee: Tokai Rika Co Ltd
Priority date: 2013-01-07
Filing date: 2013-01-07
Publication date: 2017-01-11
Anticipated expiration: 2033-01-07
Also published as: JP2014132238A

Description

本発明は、磁気センサ装置に関する。

従来の技術として、対向して配置され、被検出対象と対向する部位の磁極が同一である細長い一対のバイアス磁石と、対向する一対のバイアス磁石の側面の上下左右の一部同士を連結し、一対のバイアス磁石と磁極の向きが同一の補助磁石と、一対のバイアス磁石及び補助磁石に囲まれた領域に配置され、複数の磁気抵抗素子を有するセンサチップと、を備えた磁気センサが知られている（例えば、特許文献１参照。）。

このセンサチップは、細長い複数のリードフレームを有している。磁気センサは、複数の磁気抵抗素子が配置された端部が、一対のバイアス磁石及び補助磁石に囲まれるように、また複数のリードフレームが、一対のバイアス磁石に沿って配置される。

特開２０１１−１９６９６５号公報

このように、近年の磁気センサは、検出精度の向上や小型化のため、様々な磁石の形状が提案されている。しかし、磁石の形状によっては、組み付けの手間がかかり、製造コストが増加する問題がある。

従って、本発明の目的は、組み付けを容易に行うことができると共に製造コストを抑制することができる磁気センサ装置を提供することにある。

本発明の一態様は、複数の端子が一方側に設けられ、他方側に接近及び離脱する検出対象物に基づいて変化する磁場を検出する第１の磁気センサ素子と第２の磁気センサ素子を有する磁気センサと、磁場を生成し、基部、及び基部から突出するように設けられた第１の突出部と第２の突出部を有し、磁気センサの他方側が基部側になるように、かつ第１の突出部及び第２の突出部を挟んで対称に第１の磁気センサ素子と第２の磁気センサ素子が位置するように、磁気センサが第１の突出部と第２の突出部の間に挿入され、磁気センサが挿入される挿入方向に対して垂直となる垂直方向の第１の突出部及び第２の突出部の厚みが、基部の挿入方向の厚みよりも厚い磁場生成部と、を備えた磁気センサ装置を提供する。

本発明によれば、組み付けを容易に行うことができると共に製造コストを抑制することができる。

図１（ａ）は、実施の形態に係る磁気センサ装置の斜視図であり、（ｂ）は、磁気センサの斜視図であり、（ｃ）は、磁気センサ素子と磁石の位置関係を示す概略図であり、（ｄ）は、磁気センサ素子の回路図である。図２（ａ）は、実施の形態に係る磁気センサ装置の磁石の斜視図であり、（ｂ）は、磁気センサが挿入された磁石を側面から見た概略図である。図３（ａ）は、実施の形態に係る磁性体が磁気センサ装置に近づいている場合をシミュレーションした結果を示すベクトル図であり、（ｂ）は、磁性体が磁気センサ装置から離れている場合をシミュレーションした結果を示すベクトル図である。

（実施の形態の要約）
実施の形態に係る磁気センサ装置は、複数の端子が一方側に設けられ、他方側に接近及び離脱する検出対象物に基づいて変化する磁場を検出する磁気センサと、磁場を生成し、基部、及び基部から突出するように設けられた第１の突出部と第２の突出部を有し、第１の突出部と第２の突出部の間に、磁気センサの他方側が基部側になるように挿入された磁場生成部と、を備える。

この磁気センサ装置は、磁気センサの複数の端子が設けられた一方側ではなく、他方側が、磁石の第１の突出部と第２の突出部の間に挿入されるので、端子側から領域に挿入する場合と比べ、組み付けが容易となる。また磁気センサ装置は、磁石の形状が簡単であり、さらに組み付けが容易であるので、製造コストが抑制される。

[実施の形態]
（磁気センサ装置１の構成）
図１（ａ）は、実施の形態に係る磁気センサ装置の斜視図であり、（ｂ）は、磁気センサの斜視図であり、（ｃ）は、磁気センサ素子と磁石の位置関係を示す概略図であり、（ｄ）は、磁気センサ素子の回路図である。図２（ａ）は、実施の形態に係る磁気センサ装置の磁石の斜視図であり、（ｂ）は、磁気センサが挿入された磁石を側面から見た概略図である。なお、実施の形態に係る各図において、図形間の比率は、実際の比率とは異なる場合がある。

この磁気センサ装置１は、一例として、車両のニュートラルポジションの検出やブレーキのオン、オフの検出等に用いられるセンサ装置であるが、これらに限定されない。

この磁気センサ装置１は、図１（ａ）〜（ｃ）に示すように、主に、複数の端子としての端子群３６が一方側である端部３１に設けられ、他方側である先端部３２に接近及び離脱する検出対象物としての磁性体６に基づいて変化する磁場を検出する磁気センサ３と、磁場を生成し、基部５０、及び基部５０から突出するように設けられた第１の突出部５１と第２の突出部５２を有し、第１の突出部５１と第２の突出部５２の間に、磁気センサ３の先端部３２が基部５０側になるように挿入された磁場生成部としての磁石５と、を備えて概略構成されている。

また磁気センサ装置１は、例えば、図１（ａ）に示すように、板形状のフランジ１０を有している。このフランジ１０の第１の面１２には、略円筒形状を有する凸部１６が設けられている。またフランジ１０には、組み付けの際にボルト等が挿入される貫通孔１４が、凸部１６に隣接して設けられている。

さらにフランジ１０の第１の面１２の反対側である第２の面１３には、例えば、図１（ａ）に示すように、開口１８０が略楕円形状である円筒形のコネクタ部１８が設けられている。この開口１８０内には、端子群３６が露出している。

このフランジ１０、凸部１６及びコネクタ部１８は、例えば、磁気センサ３と共に、樹脂を用いたインサート成形によって一体に形成される。

凸部１６は、例えば、図１（ａ）に示すように、キャップ２０の挿入開口２００に挿入される。このキャップ２０は、例えば、図１（ａ）に示すように、一方が閉じられた円筒形状を有している。このキャップ２０と凸部１６とは、例えば、レーザ溶着法により一体とされる。

このレーザ溶着法とは、例えば、熱可塑性樹脂からなる透過側と吸収側の樹脂を合わせた界面に透過側からレーザを照射し、吸収側の樹脂がレーザを吸収することで高温となり、両者が溶融して溶融池（溶融プール）を形成し、両者を溶着させる方法である。

この透過側の樹脂は、例えば、レーザをほとんど吸収せずに透過させる樹脂を用いることが好ましい。また、吸収側の樹脂は、例えば、レーザを吸収して効率よく熱に変換する樹脂を用いることが好ましい。

従って、透過側となるキャップ２０は、例えば、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）等の非晶性樹脂、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）等の結晶性樹脂が用いられる。また、色材は、例えば、レーザを透過させる染料が用いられる。

吸収側となる凸部１６は、例えば、レーザを吸収する色材を含有する上記の非晶性樹脂及び結晶性樹脂が用いられる。また、色材は、顔料及び染料の組み合わせが好ましい。これは、顔料は、レーザを吸収及び散乱させるので、吸収しすぎて局所的に異常な発熱が起こる可能性があり、染料は、レーザの吸収が弱く十分に発熱しない可能性があるからである。従って、両者を組み合わせることにより、発熱量が制御され、凸部１６とキャップ２０とを効率よく溶着することが可能となる。

（磁気センサ３の構成）
磁気センサ３は、図１（ｂ）及び（ｃ）に示すように、離れて配置された第１の磁気センサ素子３４及び第２の磁気センサ素子３５を有している。また磁気センサ３は、第１の磁気センサ素子３４及び第２の磁気センサ素子３５等を保護するための封止体３０を有している。

この封止体３０は、磁石５の第１の突出部５１及び第２の突出部５２の間隔に応じた形状を有している。具体的には、封止体３０は、図１（ｂ）に示すように、端子群３６が作る平面に直交する方向の厚みが、第１の突出部５１及び第２の突出部５２の間隔と、実質的に同じとなるように形成されている。言い換えるなら、磁気センサ３を磁石５に挿入する際の挿入方向に垂直となる垂直方向の厚みが、当該間隔と実質的に同じとなる。

なお、磁気センサ３の変形例として、封止体３０は、磁石５の第１の突出部５１及び第２の突出部５２に挿入される際のガイドが、第１の突出部５１及び第２の突出部５２と接触する少なくとも１つの面に形成されていても良い。この接触する少なくとも１つの面とは、例えば、図１（ｂ）に示すように、端子群３６が作る平面にほぼ平行な面である上面３００、又は上面３００の反対側の面である下面３０１である。

このガイドは、一例として、上面３００に形成される場合、上面３００から突出するように、かつ第１の突出部５１を挟むように設けられた２つの凸部でも良いし、第１の突出部５１が嵌り込む溝であっても良い。またガイドは、例えば、下面３０１にも上面３００と同様のガイドが設けられても良いし、いくつかのガイドが組み合わされたものでも良い。

また封止体３０は、例えば、図１（ｂ）に示すように、第１の磁気センサ素子３４、第２の磁気センサ素子３５のみならず、制御部３ａ、コンデンサ３ｂ、コンデンサ３ｃ、抵抗３ｄ及び抵抗３ｅと、端子群３６の端部と、を封止している。

この樹脂による封止は、例えば、エポキシ樹脂を主成分に、シリカ充填材等を加えた熱硬化性成形材料を用いて行われる。樹脂による封止は、例えば、主に、磁気センサ素子等を光、熱及び湿度等の環境から保護することを目的としている。

第１の磁気センサ素子３４及び第２の磁気センサ素子３５は、例えば、第１の突出部５１及び第２の突出部５２の中間を通る後述する平面３９ｂ内に配置される。

この第１の磁気センサ素子３４は、例えば、図１（ｄ）に示すように、第１の磁気抵抗素子３４１及び第２の磁気抵抗素子３４２を備えて概略構成されている。また第２の磁気センサ素子３５は、第１の磁気センサ素子３４と構成が実質的に同一の２つの磁気抵抗素子を備えている。従って、第２の磁気センサ素子３５もまた第１の磁気抵抗素子３４１及び第２の磁気抵抗素子３４２を備えるものとし、以下では、主に第１の磁気センサ素子３４の構成について説明する。

この第１の磁気抵抗素子３４１及び第２の磁気抵抗素子３４２は、一例として、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｏ等の強磁性体金属を主成分とした膜を用いて形成される。磁場が形成する磁気ベクトルが作用していない場合の第１の磁気抵抗素子３４１及び第２の磁気抵抗素子３４２の抵抗値は、等しいものとする。

第１の磁気抵抗素子３４１の一方端部は、第２の磁気抵抗素子３４２の一方端部と電気的に接続される。また第１の磁気抵抗素子３４１の他方端部は、例えば、電源回路に電気的に接続され、基準電圧Ｖ_ＣＣが供給される。また、第２の磁気抵抗素子３４２の他方端部は、例えば、接地回路に電気的に接続される。この第１の磁気抵抗素子３４１と第２の磁気抵抗素子３４２は、ハーフブリッジ回路を構成している。第１の磁気センサ素子３４のハーフブリッジ回路の中点電位は、図１（ｄ）に示すように、Ｖ_１である。

ここで、第２の磁気センサ素子３５は、第１の磁気センサ素子３４と実質的に同一の構成を有するので、第２の磁気センサ素子３５が出力する中点電位は、Ｖ_２である。従って、磁気センサ３の制御部３ａは、例えば、この中点電位Ｖ_１及び中点電位Ｖ_２に基づいて差分（＝Ｖ_２−Ｖ_１）を算出し、予め定められたしきい値と、算出した差分と、を比較することにより、磁性体６の接近及び離脱、つまり磁性体６の検出の有無を判定するように構成されている。

なお、第１の磁気センサ素子３４及び第２の磁気センサ素子３５は、上記ではハーフブリッジ回路を有していたが、これに限定されず、それぞれがフルブリッジ回路を有する構成であっても良い。この場合、制御部３ａは、例えば、それぞれの磁気センサ素子の中点電位から差分を算出し、算出したそれぞれの差分に基づいて磁性体６の検出の有無、及び磁気センサ素子の故障の有無を判定する。この故障を判定する方法は、一例として、２つのフルブリッジ回路から出力される差分の差が、予め定められた値よりも大きい場合、いずれかの磁気センサ素子が故障していると判定する周知の方法等を用いることが可能である。

第１の磁気抵抗素子３４１は、図１（ｄ）に示すように、互いに平行に並んだ複数の感磁部３４０を有する。この感磁部３４０は、図１（ｄ）の紙面において、直線的に折り返された長手方向の部分であり、磁気ベクトルの向きに応じて磁気抵抗値が変化する部分である。感磁部３４０同士を接続する部分は、感磁部３４０と比べて長さが短くなるように形成されている。従って、この接続する部分は、磁気抵抗値の変化が、感磁部３４０と比べて無視できる程度に小さいことが好ましい。なお、この接続する部分は、例えば、磁気抵抗値が変化しない導電性部材を用いて形成されても良い。

第１の磁気抵抗素子３４１と第２の磁気抵抗素子３４２は、それぞれの感磁部３４０が実質的に直交するように配置される。図１（ｃ）に示すように、第１の磁気センサ素子３４と第２の磁気センサ素子３５は、例えば、第１の磁気抵抗素子３４１と第２の磁気抵抗素子３４２とで、実質的に同じ位置関係となるように配置される。これは、後述するように、磁石５が生成する磁場が、図１（ｃ）の紙面において、第１の突出部５１を中心として左右対称に生じるからである。なお、第１の磁気抵抗素子３４１及び第２の磁気抵抗素子３４２の配置は、上記に限定されない。

端子群３６は、端子３７〜端子３９を備えて概略構成されている。この端子３７〜端子３９は、例えば、主に細長い板形状に形成されている。また、端子３７〜端子３９は、例えば、Ａｌ、Ｃｕ等の導電性を有する金属材料、又は、真鍮等の合金材料を用いて形成される。なお、端子３７〜端子３９は、例えば、その表面に、Ｓｎ、Ｎｉ、Ａｕ、Ａｇ等の金属材料を用いたメッキ処理が施されていても良い。この端子３７〜端子３９は、図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、主に直線形状に形成される。端子３７〜端子３９を直線形状とすることにより、磁気センサ装置１の構成が簡単となり、製造コストを抑制することが可能となる。

コネクタ部１８には、例えば、車両のハーネスにコネクタが接続される。この接続により、端子群３６は、例えば、車両のＥＣＵ（Electric Control Unit）と電気的に接続される。磁気センサ装置１は、この車両のハーネスを介して電圧Ｖの供給が行われると共に出力信号の出力を行うように構成されている。

端子３７は、例えば、制御部３ａを介して出力信号が出力される端子である。端子３８は、例えば、電圧Ｖが供給される端子である。端子３９は、例えば、接地回路に電気的に接続される端子である。この端子３９は、例えば、図１（ｂ）及び（ｃ）に示すように、先端がクランク状に曲り、その先に搭載部３９ａが設けられている。この搭載部３９ａには、第１の磁気センサ素子３４、第２の磁気センサ素子３５及び制御部３ａが配置されている。

制御部３ａは、例えば、取得したデータに演算、加工等を行うＣＰＵ（Central Processing Unit）、半導体メモリであるＲＡＭ（Random Access Memory）及びＲＯＭ（Read Only Memory）等から構成されるマイクロコンピュータである。また、制御部３ａは、一例として、供給された電圧Ｖから基準電圧Ｖ_ＣＣを生成するように構成されている。また、制御部３ａは、例えば、しきい値を有し、算出した差分としきい値とを比較するように構成されている。制御部３ａは、差分がしきい値よりも大きい場合は、磁性体６を検出したと判定してＨｉ信号を出力し、差分がしきい値以下の場合は、磁性体６を検出していないと判定してＬｏ信号を出力する。

コンデンサ３ｂは、図１（ｂ）に示すように、端子３７と端子３９とに電気的に接続されている。コンデンサ３ｃは、端子３８と端子３９とに電気的に接続されている。また抵抗３ｄは、端子３７と端子３８とに電気的に接続されている。抵抗３ｅは、端子３８と端子３９とに電気的に接続されている。このコンデンサ３ｂ及びコンデンサ３ｃは、例えば、過渡電圧（サージ）保護、及び入力する電圧Ｖに混入するノイズを除去するためのものである。

第１の磁気センサ素子３４及び第２の磁気センサ素子３５と制御部３ａ、端子群３６と制御部３ａは、ワイヤボンディングにより電気的に接続されている。

（磁石５の構成）
磁石５は、例えば、アルニコ磁石、フェライト磁石、ネオジム磁石等の永久磁石を所望の形状に成形したもの、又は、フェライト系、ネオジム系、サマコバ系、サマリウム鉄窒素系等の磁性体材料と、合成樹脂材料と、を混合して所望の形状に成形したものである。

この磁石５は、例えば、図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、四角柱形状を有する基部５０の一側面から突出する第１の突出部５１及び第２の突出部５２を有する。言い換えるなら、磁石５は、第１の突出部５１と第２の突出部５２が平行に並び、その一方の端部を基部５０により接続したような簡単な形状を有する。

着磁は、例えば、図２（ｂ）に示すように、第１の突出部５１及び第２の突出部５２の端部がＳ極となり、その反対側の基部５０がＮ極となるように行われる。言い換えるなら、磁性体６と対向する基部５０の磁極は、Ｎ極であり、その反対側の第１の突出部５１及び第２の突出部５２の端部は、Ｓ極である。なお、着磁は、Ｎ極とＳ極を入れ替えて行われても良い。

磁石５は、図２（ｂ）に示すように、磁気センサ３が挿入される挿入方向Ｘに対して垂直となる垂直方向Ｚの第１の突出部５１及び第２の突出部５２の厚みＷ_２が、基部５０の挿入方向Ｘの厚みＷ_１よりも厚くなるように構成されている。言い換えるなら、この厚みＷ_２は、挿入方向Ｘを中心とした周方向の厚みでもある。

具体的には、磁石５は、例えば、図２（ｂ）に示すように、基部５０の厚みＷ_１が、第１の突出部５１及び第２の突出部５２の厚みＷ_２よりも薄くなるように構成されている。磁石５は、この構成が採用されることにより、基部５０による磁場の関与が小さくなり、第１の磁気センサ素子３４及び第２の磁気センサ素子３５に作用する磁気ベクトルが、磁性体６の接近及び離脱によりその方向が変化し易くなる。なお、磁石５を図２（ａ）の紙面左側から見た際の横方向の幅ａは、一例として、５ｍｍである。基部５０の厚みＷ_１は、一例として、１．０ｍｍ以上１．５ｍｍ未満である。第１の突出部５１及び第２の突出部５２の厚みＷ_２は、一例として、１．５ｍｍである。第１の突出部５１と第２の突出部５２との間隔ｄは、一例として、５ｍｍである。基部５０の端面５００から第１の突出部５１の端面５１０、又は端面５００から第２の突出部５２の端面５２０までの距離Ｌは、一例として、６ｍｍである。以下では、シミュレーションの結果に基づいてこの磁気ベクトルの方向の変化を説明する。

図３（ａ）は、実施の形態に係る磁性体が磁気センサ装置に近づいている場合をシミュレーションした結果を示すベクトル図であり、（ｂ）は、磁性体が磁気センサ装置から離れている場合をシミュレーションした結果を示すベクトル図である。

このシミュレーションは、図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、幅ａを５ｍｍ、厚みＷ_１を１ｍｍ、厚みＷ_２を３ｍｍ、間隔ｄを３．５ｍｍ、及び距離Ｌを７ｍｍとして行った。このシミュレーションにより得られた、第１の突出部５１と第２の突出部５２の中間で、第１の磁気センサ素子３４及び第２の磁気センサ素子３５が作る平面３９ｂにおける磁気ベクトル５ａが、図３（ａ）及び（ｂ）である。

図３（ａ）及び（ｂ）に点線で示す配置可能領域３４ａは、一例として、第１の磁気センサ素子３４を配置することが可能な領域を模式的に示したものである。また配置可能領域３５ａは、一例として、第２の磁気センサ素子３５を配置することが可能な領域を模式的に示したものである。従って、配置可能な領域は、図３（ａ）及び（ｂ）に示す配置可能領域３４ａ及び配置可能領域３５ａに限定されず、第１の磁気センサ素子３４及び第２の磁気センサ素子３５に応じて、その境界の近傍であって磁気ベクトル５ａが変化する領域が含まれていても良い。

この配置可能領域３４ａ及び配置可能領域３５ａは、磁性体６の接近及び離脱により、大きく磁気ベクトル５ａの方向が変化する領域である。磁気ベクトル５ａの方向は、図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、中心線ｍに対して対称である。従って、配置可能領域３４ａ及び配置可能領域３５ａは、中心線ｍに対して対称の領域である。なお、この中心線ｍは、図３（ａ）及び（ｂ）において、平面３９ｂを左右に分ける線分である。この中心線ｍの周囲は、図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、磁気ベクトル５ａの変化に乏しいので、配置を避けることが好ましい。

具体的には、配置可能領域３４ａ及び配置可能領域３５ａは、例えば、中心線ｍの周囲を除く、基部５０に近い領域と、基部５０から第１の突出部５１及び第２の突出部５２の中央近傍で、かつ中心線ｍの周囲を除く領域と、により概略構成されたＬ型の領域となっている。つまり、基部５０に近い中心線ｍの周囲の領域と、基部５０に近い領域から第１の突出部５１及び第２の突出部５２の中央近傍で中心線ｍの周囲の領域とは、一例として、配置に適さない領域である。

本実施の形態に係る第１の磁気センサ素子３４及び第２の磁気センサ素子３５は、一例として、図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、第１の突出部５１及び第２の突出部５２に囲まれた領域５３とその外側との境界が、第１の磁気センサ素子３４及び第２の磁気センサ素子３５の素子中心と略一致すると共に、基部５０よりの配置可能領域３４ａ及び配置可能領域３５ａに配置される。この配置された領域は、磁性体６に近く磁気ベクトル５ａの方向の変化が他の領域と比べて大きいので、配置に適している。

さらに、第１の突出部５１と第２の突出部５２の中間に位置する平面３９ｂは、Ｓ極同士が反発することから、磁気ベクトル５ａの平面３９ｂの成分が、平面３９ｂの上下の平面内の磁気ベクトルの成分よりも大きくなっている。従って、平面３９ｂ内の配置可能領域３４ａ及び配置可能領域３５ａが、配置に最適である。

以下に、磁気センサ装置１の組み付けの一例について説明する。

（磁気センサ装置１の組み付け）
まず、端子群３６を用意し、制御部３ａ、コンデンサ３ｂ、コンデンサ３ｃ、抵抗３ｄ及び抵抗３ｅを端子群３６に組み付けると共に、搭載部３９ａに第１の磁気センサ素子３４及び第２の磁気センサ素子３５を組み付ける。

次に、第１の磁気センサ素子３４及び第２の磁気センサ素子３５と制御部３ａ、制御部３ａと端子群３６をワイヤボンディングにより電気的に接続する。

次に、封止樹脂を用いて第１の磁気センサ素子３４及び第２の磁気センサ素子３５等を封止した封止体３０を備えた磁気センサ３を形成する。

次に、フランジ１０、凸部１６及びコネクタ部１８を、磁気センサ３と共にインサート成形によって一体に形成する。

次に、磁気センサ３の先端部３２を磁石５の第１の突出部５１及び第２の突出部５２の間に挿入し、磁石５を磁気センサ３に組み付ける。

次に、キャップ２０の挿入開口２００に凸部１６を挿入し、レーザ溶着法により、凸部１６とキャップ２０とを一体にして磁気センサ装置１を得る。

以下に、磁気センサ装置１の動作について説明する。

（動作）
磁気センサ装置１は、基準電圧Ｖ_ＣＣが印加されると、第１の磁気センサ素子３４が検出する磁気ベクトルに応じた中点電位Ｖ_１、及び第２の磁気センサ素子３５が検出する磁気ベクトルに応じた中点電位Ｖ_２を制御部３ａに出力する。

制御部３ａは、この中点電位Ｖ_１及び中点電位Ｖ_２に基づいて差分を算出する。制御部３ａは、算出した差分と、予め定められたしきい値と、を比較することにより、磁性体６が検出されたか否かを判定する。制御部３ａは、磁性体６が検出されていないと判定すると出力信号としてＬｏ信号を、検出されたと判定するとＨｉ信号を出力する。

（実施の形態の効果）
本実施の形態に係る磁気センサ装置１は、組み付けを容易に行うことができると共に製造コストを抑制することができる。具体的には、磁気センサ装置１は、磁気センサ３の端子群３６が設けられた一方側ではなく、他方側が、磁石５の第１の突出部５１と第２の突出部５２の間の領域５３に挿入されるので、端子群３６側から領域５３に挿入する場合と比べ、組み付けが容易となる。また磁気センサ装置１は、磁石５の形状が簡単であり、さらに組み付けが容易であるので、製造コストが抑制される。

この磁気センサ装置１は、磁石５を磁気センサ３の先端部３２側から組み付けることができるので、磁気センサ３の端部３１側から組み付ける場合と比べて、小型化することができる。特に、図１（ａ）に示すように、磁気センサ装置１は、磁石５を磁気センサ３の先端部３２から組み付けるので、磁石５を磁気センサ３の端部３１から組み付ける場合と比べて、凸部１６から端子群３６を露出させる必要がなくて凸部１６が短くて済み、小型化することができる。

この磁気センサ装置１は、磁石５を磁気センサ３の先端部３２側から組み付けることができるため、少なくとも封止体３０に露出する端子３７〜端子３９を曲げる必要がないので、加工の工程が少なくなり製造コストが抑制される。

この磁気センサ装置１は、封止体３０が第１の突出部５１及び第２の突出部５２の間隔に応じた形状となっているので、磁気センサ３と磁石５との組み付けが容易となると共に相対的な位置合わせが容易となる。従って、磁気センサ３と磁石５との相対的な位置合わせが容易であることから、位置合わせの精度が高く、磁気センサ３の磁性体６の検出精度が向上する。

この磁気センサ装置１の磁石５は、磁気センサ３が挿入される挿入方向Ｘに対して垂直となる垂直方向Ｚの第１の突出部５１及び第２の突出部５２の厚みＷ_２が、基部５０の挿入方向Ｘの厚みＷ_１よりも厚くなるように構成されている。従って、磁気センサ装置１は、厚みＷ_１と厚みＷ_２とが同じ場合と比べて、基部５０による磁場の関与が小さくなり、磁性体６の接近及び離脱による磁気ベクトル５ａの変化を大きくすることができる。

この磁気センサ装置１は、第１の磁気センサ素子３４及び第２の磁気センサ素子３５の配置に適した配置可能領域３４ａ及び配置可能領域３５ａが、第１の突出部５１及び第２の突出部５２の先端近傍よりも磁気ベクトル５ａの変化が大きい領域で、かつ中心線ｍに対して対称なので、磁石５に対する磁気センサ３の位置にずれが生じた場合でも検出精度の低下を抑制することができる。

具体的には、磁気センサ装置１は、図３（ａ）及び（ｂ）の紙面の上下左右に、磁気センサ３と磁石５との相対的な位置がずれた場合、特に、磁石５の第１の突出部４１及び第２の突出部５２に囲まれた領域５３の外の配置可能領域３４ａ及び配置可能領域３５ａでは、ずれた先の磁気ベクトル５ａが、配置予定の場所の磁気ベクトル５ａとほぼ同じ方向となっているので、検出精度の低下を抑制することができる。

また第１の磁気センサ素子３４及び第２の磁気センサ素子３５は、第１の突出部５１と第２の突出部５２の中間であって同極が反発する平面３９ｂ内に配置される。従って、磁気センサ装置１は、平面３９ｂ内の磁気ベクトル５ａの成分が、平面３９ｂと平行な平面内の成分よりも大きいので、第１の磁気抵抗素子３４１及び第２の磁気抵抗素子３４２からの出力信号が大きくなる。従って、磁気センサ装置１は、出力信号が大きいので、出力信号が小さくて増幅率が高くなる場合と比べて、検出精度が向上する。

そして、磁気センサ装置１は、図２（ａ）の紙面の上下に、磁気センサ３と磁石５との相対的な位置がずれた場合、位置がずれない場合と比べて、磁気ベクトル５ａの平面内の成分が小さくなるもののその方向の変化は大きいので、検出精度の低下を抑制することができる。

以上、本発明の実施の形態及び変形例を説明したが、これらの実施の形態及び変形例は、一例に過ぎず、特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。これら新規な実施の形態及び変形例は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更等を行うことができる。また、これら実施の形態及び変形例の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない。さらに、これら実施の形態及び変形例は、発明の範囲及び要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１…磁気センサ装置
３…磁気センサ
３ａ…制御部
３ｂ…コンデンサ
３ｃ…コンデンサ
３ｄ，３ｅ…抵抗
５…磁石
５ａ…磁気ベクトル
６…磁性体
１０…フランジ
１２…第１の面
１３…第２の面
１４…貫通孔
１６…凸部
１８…コネクタ部
２０…キャップ
３０…封止体
３１…端部
３２…先端部
３４…第１の磁気センサ素子
３４ａ…配置可能領域
３５…第２の磁気センサ素子
３５ａ…配置可能領域
３６…端子群
３７〜３９…端子
３９ａ…搭載部
３９ｂ…平面
４１…突出部
５０…基部
５１…第１の突出部
５２…第２の突出部
５３…領域
１８０…開口
２００…挿入開口
３００…上面
３０１…下面
３４０…感磁部
３４１…第１の磁気抵抗素子
３４２…第２の磁気抵抗素子
５００，５１０，５２０…端面

Claims

複数の端子が一方側に設けられ、他方側に接近及び離脱する検出対象物に基づいて変化する磁場を検出する第１の磁気センサ素子と第２の磁気センサ素子を有する磁気センサと、
前記磁場を生成し、基部、及び前記基部から突出するように設けられた第１の突出部と第２の突出部を有し、前記磁気センサの前記他方側が前記基部側になるように、かつ前記第１の突出部及び前記第２の突出部を挟んで対称に前記第１の磁気センサ素子と前記第２の磁気センサ素子が位置するように、前記磁気センサが前記第１の突出部と前記第２の突出部の間に挿入され、前記磁気センサが挿入される挿入方向に対して垂直となる垂直方向の前記第１の突出部及び前記第２の突出部の厚みが、前記基部の前記挿入方向の厚みよりも厚い磁場生成部と、
を備えた磁気センサ装置。
前記磁場生成部は、前記第１の突出部及び前記第２の突出部の端部が第１の磁極となり、その反対側の前記基部が第２の磁極となる、請求項１に記載の磁気センサ装置。
前記磁気センサは、前記第１の磁気センサ素子及び前記第２の磁気センサ素子を保護する封止体を有し、
前記封止体は、前記磁場生成部の前記第１の突出部及び前記第２の突出部の間隔に応じた形状を有する請求項１又は２に記載の磁気センサ装置。