特許7507729磁気センサと磁気センサを用いたブレーキシステム及びステアリングシステム
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-06-20
(45)【発行日】2024-06-28
(54)【発明の名称】磁気センサと磁気センサを用いたブレーキシステム及びステアリングシステム
(51)【国際特許分類】
G01D 5/245 20060101AFI20240621BHJP
G01B 7/00 20060101ALI20240621BHJP
【ＦＩ】
G01D5/245 110W
G01D5/245 110M
G01D5/245 B
G01B7/00 101H
【請求項の数】
8
(21)【出願番号】P 2021102503
(22)【出願日】2021-06-21
(65)【公開番号】P2023001656
(43)【公開日】2023-01-06
【審査請求日】2022-06-27
【前置審査】
(73)【特許権者】
【識別番号】000003067
【氏名又は名称】ＴＤＫ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100123788
【弁理士】
【氏名又は名称】宮崎 昭夫
(74)【代理人】
【識別番号】100127454
【弁理士】
【氏名又は名称】緒方 雅昭
(72)【発明者】
【氏名】石川原 俊夫
(72)【発明者】
【氏名】大山 俊彦
(72)【発明者】
【氏名】守屋 貴裕
(72)【発明者】
【氏名】鈴木 啓史
【審査官】吉田 久
(56)【参考文献】
【文献】特開２００９－１９２２６１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平５－１３３７０４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００４－２４５８２３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平７－８３６９８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１６－１９９１８５（ＪＰ，Ａ）
【文献】登録実用新案第３１９１５３０（ＪＰ，Ｕ）
【文献】特開平１１－２１１４１０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平７－１４６１０２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平８－１８９９３２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１１－１３７７９６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００８－７６１９４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００４－２２６３４５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１２－２０８１１２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１９－８４８３９（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０１Ｄ ５／１２－５／２５２
Ｇ０１Ｂ ７／００－７／３４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
磁界検出素子と、第１の方向に互いに離間して配置され、前記磁界検出素子に対し前記第１の方向に相対移動する複数の磁石と、を有し、
前記複数の磁石は前記磁界検出素子と対向する第１の面を有し、
前記複数の磁石は前記第１の方向と直交する第２の方向に、互いに隣接する２つの磁石の前記第１の面が互いに異なる極性を持つように磁化され、
少なくとも一つの前記磁石の前記第１の面に設けられた少なくとも一つの軟磁性体をさらに有し、
前記複数の磁石は２つの第１の磁石を有し、前記２つの第１の磁石の各々に前記軟磁性体が設けられ、
前記２つの第１の磁石に各々設けられた２つの前記軟磁性体は、前記磁界検出素子と対向する曲面状の第２の面と、前記第１の面と接する第３の面と、を有し、前記第２の方向における前記第２の面と前記第３の面との間隔は、前記２つの第１の磁石に各々設けられた２つの前記軟磁性体の間に向けて徐々に減少する、磁気センサ。
【請求項2】
前記少なくとも一つの軟磁性体は前記第１の面だけに設けられている、請求項１に記載の磁気センサ。
【請求項3】
前記磁石の高さに対する前記軟磁性体の高さの比は１以下である、請求項１または２に記載の磁気センサ。
【請求項4】
前記磁石の高さに対する前記軟磁性体の高さの比は０．５以下である、請求項１または２に記載の磁気センサ。
【請求項5】
前記磁石は前記第２の方向に一定の断面形状を有する、請求項１から４のいずれか１項に記載の磁気センサ。
【請求項6】
前記磁気センサはストロークセンサである、請求項１から５のいずれか１項に記載の磁気センサ。
【請求項7】
請求項６に記載のストロークセンサを有する自動車のブレーキシステム。
【請求項8】
請求項６に記載のストロークセンサを有する自動車のステアリングシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は磁気センササと磁気センサを用いたブレーキシステム及びステアリングシステムに関し、特にストロークセンサに関する。
【背景技術】
【0002】
一方向に可動の物体の変位を測定するストロークセンサが知られている。特許文献１には複数の磁石が一方向に互いに離間して配列し、これらの磁石が磁気検知素子に対して相対移動する磁気センサが開示されている。磁石を離間配置することで、隣り合う磁極面同士が接している磁気センサと比較して検出精度の向上が可能となる。特許文献２には同様の構成のストロークセンサが開示され、磁石の磁界検知部と対向する面が磁界検知部に対して凸状に丸められている。特許文献３には長尺の磁石を備えるエンコーダが開示されている。磁石の磁気センサと対向する面は長尺のＮ極とされ、磁石のＮ極がヨークで覆われている。ヨークの表面には凹凸形状が磁石の長手方向に沿って配列している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特許第５０１３１４６号公報
【文献】特許第６４９２１９３号公報
【文献】特開２０１３－２３８４８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
磁石は高価であるため、できるだけ磁石の体積を減らすことが好ましい。そこで、特許文献１に開示された磁石の端面を、特許文献２に開示された磁石のように丸く加工することが考えられる。しかしこの構成は磁石の体積を減らす上では有効であるが、磁石は一般に硬いため、加工にコストを要する。特許文献３のエンコーダのようにヨークに凹凸形状を設ける場合、ヨークの凹凸形状で磁界が決定されるため、磁束密度の変化量、特に最大磁束密度と最小磁束密度の差を確保することが難しく、十分な感度が得られない。
【0005】
本発明はコストを抑えるとともに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】
【0006】
本発明の磁気センサは、磁界検出素子と、第１の方向に互いに離間して配置され、磁界検出素子に対し第１の方向に相対移動する複数の磁石と、を有している。複数の磁石は磁界検出素子と対向する第１の面を有し、複数の磁石は第１の方向と直交する第２の方向に、互いに隣接する２つの磁石の第１の面が互いに異なる極性を持つように磁化されている。磁気センサは、少なくとも一つの磁石の第１の面に設けられた少なくとも一つの軟磁性体をさらに有している。複数の磁石は２つの第１の磁石を有し、２つの第１の磁石の各々に軟磁性体が設けられ、２つの第１の磁石に各々設けられた２つの軟磁性体は、磁界検出素子と対向する曲面状の第２の面と、第１の面と接する第３の面と、を有し、第２の方向における第２の面と第３の面との間隔は、２つの第１の磁石に各々設けられた２つの軟磁性体の間に向けて徐々に減少する。
【発明の効果】
【0007】
本発明によれば、コストを抑えるとともに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】
【0008】
【図1A】本発明の第１の実施形態に係る磁気センサの概略構成図である。
【図1B】本発明の第２の実施形態に係る磁気センサの概略構成図である。
【図1C】本発明の第３の実施形態に係る磁気センサの概略構成図である。
【図2】軟磁性体の様々な変形例を示す概念図である。
【図3】比較例１における磁束密度と誤差の算出例である。
【図4】比較例２における磁束密度と誤差の算出例である。
【図5】実施例１における磁束密度と誤差の算出例である。
【図6】実施例２における磁束密度と誤差の算出例である。
【図7】誤差の算出方法を示す概念図である。
【図8】磁石の高さａと軟磁性体の高さｂの比率ｂ／ａをパラメータとした磁束密度と誤差の算出例である。
【図9】磁石の幅をパラメータとした磁束密度と誤差の算出例である。
【図10】磁気センサをストロークセンサとして用いた自動車のブレーキシステムの概念図である。
【図11】磁気センサをストロークセンサとして用いた自動車のステアリングシステムの概念図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、図面を参照して本発明のいくつかの実施形態について説明する。以下の説明において、第１の方向Ｘは複数の磁石が磁界検出素子に対して相対移動する方向、及び複数の磁石が互いに離間して配置される方向である。第２の方向Ｙは複数の磁石が磁化される方向であり、第１の方向Ｘと直交している。図１Ａは本発明の第１の実施形態に係る磁気センサ１の概略構成図を示している。
【0010】
磁気センサ１は磁界検出素子２と、複数の磁石３Ａ～３Ｃと、各磁石３Ａ～３Ｃに設けられた軟磁性体４Ａ～４Ｃと、磁石３Ａ～３Ｃを相互に連結する共通ヨーク５と、を有している。複数の磁石３Ａ～３Ｃと複数の軟磁性体４Ａ～４Ｃと共通ヨーク５は樹脂（図示せず）によって封止されている。複数の磁石３Ａ～３Ｃは２つの第１の磁石３Ａ，３Ｂと、一つの第２の磁石３Ｃと、を有している。第１及び第２の磁石３Ａ～３Ｃは概ね直方体で同一の寸法を有し、ネオジウムなどの磁性材料で形成されている。第１及び第２の磁石３Ａ～３Ｃは直方体に限らず、円筒形など、第２の方向Ｙに一定の断面形状を有することが好ましい。これによって、磁石３Ａ～３Ｃの製作コストが抑制できる。
【0011】
磁石３Ａ～３Ｃは第１の方向Ｘに互いに離間して、且つ相互の位置関係を固定されている。第２の磁石３Ｃは２つの第１の磁石３Ａ，３Ｂの間に位置している。第２の磁石３Ｃの第１の方向Ｘにおける中心Ｃ３は、２つの第１の磁石３Ａ，３Ｂの第１の方向Ｘにおける中心Ｃ１，Ｃ２から等距離にある。従って、第１の磁石３Ａと第２の磁石３Ｃとの間隔は、第１の磁石３Ｂと第２の磁石３Ｃとの間隔に等しい。共通ヨーク５はＮｉＦｅなどの軟磁性体からなり、磁石３Ａ～３Ｃの周辺の磁束密度を高めるとともに、第１の磁石３Ａ，３Ｂと第２の磁石３Ｃの位置決めにも用いられる。２つの第１の磁石３Ａ，３Ｂと第２の磁石３Ｃは磁界検出素子２に対し第１の方向Ｘに相対移動する。これらの磁石３Ａ～３Ｃは第１の磁石３Ａが磁界検出素子２と対向する位置と、第１の磁石３Ｂが磁界検出素子２と対向する位置との間を移動することができ、この２つの位置の間の距離で磁気センサ１のストロークＳが決定される。本実施形態では磁界検出素子２が固定され、第１の磁石３Ａ，３Ｂと第２の磁石３Ｃが可動であるが、磁界検出素子２が可動で、第１の磁石３Ａ，３Ｂと第２の磁石３Ｃが固定されていてもよい。
【0012】
磁界検出素子２は第１の方向Ｘに感度軸を有する第１の磁界検出素子２Ｘと、第２の方向Ｙに感度軸を有する第２の磁界検出素子２Ｙと、を有している。第１の磁界検出素子２Ｘと第２の磁界検出素子２Ｙは磁界を検出できる限り限定されないが、ホール素子、ＴＭＲ（Tunnel Magneto Resistance Effect）素子に代表される磁気抵抗効果素子などを用いることができる。第１の磁界検出素子２Ｘは第１の方向Ｘの磁束密度Ｂｘを検出し、第２の磁界検出素子２Ｙは第２の方向Ｙの磁束密度Ｂｙを検出する。従って、ａｔａｎ（Ｂｙ／Ｂｘ）を計算することによって、磁界検出素子２の位置における磁束の角度θを求めることができる。第１及び第２の磁石３Ａ～３Ｃと磁界検出素子２の第１の方向Ｘにおける相対位置は角度θと相関関係があるため、角度θからこの相対位置を求めることができる。第２の磁石３Ｃを設けることで、ストロークＳ内で磁束の角度θが０～３６０°の範囲で変動するため、磁気センサ１の精度を高めることができる。
【0013】
２つの第１の磁石３Ａ，３Ｂと第２の磁石３Ｃはそれぞれ、磁界検出素子２と対向する第１の面６Ａ～６Ｃを有している。２つの第１の磁石３Ａ，３Ｂと第２の磁石３Ｃは第２の方向Ｙに磁化されている。互いに隣接する２つの磁石の第１の面は互いに異なる極性を持つように磁化されている。本実施形態では、２つの第１の磁石３Ａ，３Ｂの第１の面６Ａ，６ＢがＮ極、第２の磁石３Ｃの第１の面６ＣがＳ極とされているが、２つの第１の磁石３Ａ，３Ｂの第１の面６Ａ，６ＢがＳ極、第２の磁石３Ｃの第１の面６ＣがＮ極であってもよい。
【0014】
２つの第１の磁石３Ａ，３Ｂにそれぞれ第１の軟磁性体４Ａ，４Ｂが、第２の磁石３Ｃに第２の軟磁性体４Ｃが設けられている。第１の軟磁性体４Ａ，４Ｂと第２の軟磁性体４ＣはＮｉＦｅなどの軟磁性体からなり、第１の磁石３Ａ，３Ｂと第２の磁石３Ｃを出入りする磁束の拡散を防止するヨークとして機能する。換言すれば、第１の軟磁性体４Ａ，４Ｂと第２の軟磁性体４Ｃは、第１の磁石３Ａ，３Ｂと第２の磁石３Ｃを出入りする磁束をガイドし、実質的に第１の磁石３Ａ，３Ｂと第２の磁石３Ｃの一部として機能する。磁束の方向は軟磁性体４Ａ～４Ｃの形状で決まるため、第１の磁石３Ａ，３Ｂと第２の磁石３Ｃは単純な形状でよく、加工コストが抑えられる。
【0015】
第１及び第２の軟磁性体４Ａ～４Ｃはそれぞれ、磁界検出素子２と対向する曲面状の第２の面７Ａ～７Ｃと、第１及び第２の磁石３Ａ～３Ｃの第１の面６Ａ～６Ｃと接する第３の面８Ａ～８Ｃと、を有している。第１及び第２の磁石３Ａ～３Ｃの高さａ（Ｙ方向寸法）は互いに等しく、第１及び第２の軟磁性体４Ａ～４Ｃの高さｂ（Ｙ方向寸法）も互いに等しい。後述するように、第１及び第２の磁石３Ａ～３Ｃの高さａに対する第１及び第２の軟磁性体４Ａ～４Ｃの高さｂの比ｂ／ａは、好ましくは１以下（但し、０を除く）であり、より好ましくは０．５以下（但し、０を除く）である。
【0016】
第１及び第２の軟磁性体４Ａ～４Ｃは別途作成され、治具で把持して位置を調整しながら、第１及び第２の磁石３Ａ～３Ｃの第１の面６Ａ～６Ｃに磁力によって吸着される。その後、樹脂をインサート成形することによって、第１及び第２の軟磁性体４Ａ～４Ｃが第１及び第２の磁石３Ａ～３Ｃに強固に固定される。従って、第１及び第２の軟磁性体４Ａ～４Ｃを第１及び第２の磁石３Ａ～３Ｃに取り付けるために接着剤を用いる必要はない。第１及び第２の軟磁性体４Ａ～４Ｃは第１及び第２の磁石３Ａ～３Ｃの第１の面６Ａ～６Ｃだけに設けられている。つまり、第１及び第２の軟磁性体４Ａ～４Ｃは、第１及び第２の磁石３Ａ～３Ｃの第１の面６Ａ～６Ｃと側面９とを覆う帽子のような形状である必要がない。これによって、第１及び第２の軟磁性体４Ａ～４Ｃの寸法精度が緩和されるとともに、第１及び第２の軟磁性体４Ａ～４Ｃの製作と、第１及び第２の磁石３Ａ～３Ｃへの取り付け作業が格段に容易となる。
【0017】
２つの第１の軟磁性体４Ａ，４Ｂは、第２の方向Ｙと平行で２つの第１の磁石３Ａ，３Ｂから等距離にある軸Ｐに関し線対称に配置されている。本実施形態では、軸Ｐは第２の磁石３Ｃの中心Ｃ３及び第２の軟磁性体４Ｃの中心と一致する。また、第２の軟磁性体４Ｃ自体も、軸Ｐに関し線対称である。これらの対称性によって、各軟磁性層４Ａ～４Ｃを出入りする磁束が軸Ｐに関して対称形となる。この結果、第１及び第２の磁石３Ａ～３Ｃの周囲の磁束が第２の磁石３Ｃ及び第２の軟磁性体４Ｃを中心として対称形となり、磁気センサ１のリニアリティが向上する。
【0018】
本実施形態では、第１の軟磁性体４Ａ，４Ｂの第２の方向Ｙにおける第２の面７Ａ，７Ｂと第３の面８Ａ，８Ｂとの間隔は、２つの第１の軟磁性体４Ａ，４Ｂの間に向けて徐々に減少する。一例として、第１の軟磁性体４Ａ，４Ｂの形状は楕円を長軸と短軸に沿って４分割することで得られる１／４楕円形状である。また、第２の軟磁性体４Ｃの第２の方向Ｙにおける第２の面７Ｃと第３の面８Ｃとの間隔は、第２の軟磁性体４Ｃの第１の方向Ｘにおける中央部で最大であり、中央部から第１の方向Ｘにおける両端部にむけて徐々に減少して、第１の方向Ｘにおける両端部でゼロとなる。一例として、第２の軟磁性体４Ｃの形状は楕円を長軸に沿って２分割することで得られる半楕円形状である。軟磁性体４Ａ～４Ｃの第１の方向Ｘにおける両端部は磁石３Ａ～３Ｃの第１の方向Ｘにおける両端部と一致している。
【0019】
第１の軟磁性体４Ａ，４Ｂと第２の軟磁性体４Ｃは同じ形状及び寸法を有していてもよい。例えば、図１Ｂに示す第２の実施形態のように、第１の軟磁性体４Ａ，４Ｂは、図１Ａに示す第２の軟磁性体４Ｃと同じ形状であってよい。この場合、一つの形状の軟磁性体４Ａ～４Ｃだけを作ればよいため、製造プロセスが単純化される。
【0020】
第１及び第２の軟磁性体４Ａ～４Ｃは１／４楕円形状や半楕円形状に限らず、様々な形状を取ることができる。図２には第１及び第２の軟磁性体４Ａ～４Ｃが取り得る様々な形状を示している。図２の各図は図１Ａ～１Ｃと同じ方向から見た略図であり、以下の説明では磁石３Ａ～３Ｃを磁石３，軟磁性体４Ａ～４Ｃを軟磁性体４等と称する。図２（ａ）、２（ｂ）を参照すると、図１Ａに示す第２の軟磁性体４Ｃと同様、第２の方向Ｙにおける第２の面７と第３の面８との間隔は、軟磁性体４の第１の方向Ｘにおける中央部で最大であり、中央部から第１の方向Ｘにおける両端部にむけて徐々に減少して、第１の方向Ｘにおける両端部でゼロとなる。但し、図２（ａ）に示す軟磁性体４の両端部は、磁石３の第１の面６から張り出しており、図２（ｂ）に示す軟磁性体４の両端部は、磁石３の第１の面６の内部に位置する。
【0021】
図２（ｃ）には、第１の面６を長辺とする長方形の軟磁性体４が、図２（ｄ）には、図２（ｃ）に示す長方形の両側の上側角部を面取りした、六角形の軟磁性体４が示されている。図２（ｅ）には、第３の面８を底辺とする二等辺三角形の軟磁性体４が、図２（ｆ）には、第３の面８を長辺、第２の面７を短辺とする台形の軟磁性体４が、図２（ｇ）には、第３の面８を短辺、第２の面７を長辺とする台形の軟磁性体４が示されている。図２（ｈ）には、第３の面８を一辺とする五角形の軟磁性体４が、図２（ｉ）には、第３の面８を一辺とする六角形の軟磁性体４が、図２（ｊ）には、第３の面８を一辺とする七角形の軟磁性体４が示されている。これらの例において、軟磁性体４は、第１の方向Ｘと第２の方向Ｙとを含む断面において、磁石３の第１の面６に重なる辺の外側に張り出さない多角形である。これによって、磁石３を出入りする磁束が磁石４で拡散することが防止される。
【0022】
図２（ｋ）と図２（ｌ）には、第１の面６を一辺とする直角三角形の軟磁性体４が示されている。これらの軟磁性体４はそれ自身の中心軸に関し非対称であるため、第２の軟磁性体４Ｃとして使用することは好ましくないが、第１の軟磁性体４Ａ，４Ｂとして使用することができる。図２（ｋ）に示す軟磁性体４は図１Ａの第１の軟磁性体４Ａと置換することができ、図２（ｌ）に示す軟磁性体４は図１Ａの第１の軟磁性体４Ｂと置換することができる。直角の頂点は第１の面６の外側の端部と一致している。
【0023】
図１Ｃに示す第３の実施形態では、第２の磁石３Ｃが省略され、第１の磁石３Ｂの極性が第１及び第２の実施形態の第１の磁石３Ｂの極性と逆にされている（第１の磁石３Ａの第１の面６ＡがＮ極、第１の磁石３Ｂの第１の面６ＢがＳ極）。この場合も上述した原理によって第１の磁石３Ａ，３Ｂと磁界検出素子２の第１の方向Ｘにおける相対位置を求めることができる。第２の磁石３Ｃが省略されているため、ストロークＳ内でのθの変動範囲は０～１８０°となり、磁気センサ１の精度の観点では不利となるが、第２の磁石３Ｃが設けられないため、磁気センサ１のコストダウンや小型が可能となる。図示は省略するが、図１Ｂに示す第２の実施形態においても、第２の磁石３Ｃを省略することができる。
【0024】
次に、上述したいくつかの実施形態と比較例を対象に磁束密度分布を求めた。表１に概要を示す。表中の矩形の領域Ｒは計算領域を示す。比較例１では、第１及び第２の磁石３Ａ～３Ｃの高さが４ｍｍであり、第１の面６Ａ～６Ｃは平坦である。比較例２では、第１及び第２の磁石３Ａ～３Ｃの高さが４ｍｍであり、第１の面６Ａ～６Ｃは曲面である。実施例１では、第１及び第２の磁石３Ａ～３Ｃの高さが３ｍｍであり、その上に厚さ１ｍｍの半楕円形状の軟磁性体４Ａ～４Ｃが配置されている。実施例２では、第１及び第２の磁石３Ａ～３Ｃの高さが３ｍｍであり、第１の磁石３Ａ，３Ｂの上に厚さ１ｍｍの１／４楕円形状の軟磁性体４Ａ，Ｂが、第２の磁石３Ｃの上に厚さ１ｍｍの半楕円形状の軟磁性体４Ｃが配置されている。図３～６にはそれぞれ比較例１、２、実施例１、２の磁束密度と誤差を第１の方向Ｘにおける位置の関数として示す。ギャップＧは磁石の上端からの距離であり、複数のギャップＧに対して磁束密度と誤差を求めた。温度条件は常温としたが、ギャップＧ＝５．０６ｍｍと６．０６ｍｍについては、磁石と軟磁性体の温度が１５０℃の条件でも磁束密度と誤差を求めた。１５０℃は例えば車載用途などの高温環境で想定される温度である。誤差は以下のように求めた。図７（ａ）に示すように、第１の方向Ｘにおける位置と磁気センサ１の出力との関係を求め、この関係を実際の出力の最小値Ｖ１と最大値をＶ２の間で、最小二乗法で線形近似する。実際の出力Ｖと線形近似線上の出力Ｖｏとの差分をΔＶ＝Ｖ―Ｖ０とする。図７（ｂ）に示すように、誤差はΔＶ／（Ｖ２－Ｖ１）として求められる。
【0025】
【表1】
【0026】
次に、図１Ａに示す第１の実施形態において、第１の磁石３Ａと第１の軟磁性体４Ａの高さの合計、第１の磁石３Ｂと第１の軟磁性体４Ｂの高さの合計、及び第２の磁石３Ｃと第２の軟磁性体４Ｃの高さの合計をそれぞれ４ｍｍとして、第１及び第２の磁石３Ａ～３Ｃの高さａと第１及び第２の軟磁性体４Ａ～４Ｃの高さｂの比率を変えて磁束密度と誤差を求めた。図８（ｂ）に示すように、比率ｂ／ａが１を超えると誤差が急激に増加する。従って、ｂ／ａは１以下が好ましい。図８（ａ）に示すように、比率ｂ／ａが０．５を超えると最大磁束密度が１００ｍＴを超え、磁気センサ１の保証検知範囲を超える可能性がある。従って、ｂ／ａは０．５以下がより好ましい。
【0027】
次に、図１Ｂに示す第２の実施形態において、第１及び第２の軟磁性体４Ａ～４Ｃの幅Ｄ１（第１の方向Ｘの寸法）を変えて磁束密度と誤差を求めた。第１及び第２の磁石３Ａ～３Ｃの幅Ｄ２（第１の方向Ｘの寸法）は６．５ｍｍであるので、幅Ｄ１が６．５ｍｍの第１及び第２の軟磁性体４Ａ～４Ｃは図１Ｂに対応し、幅Ｄ１が６．５ｍｍより大きい第１及び第２の軟磁性体４Ａ～４Ｃは図２（ａ）に対応し、幅Ｄ１が６．５ｍｍより小さい第１及び第２の軟磁性体４Ａ～４Ｃは図２（ｂ）に対応する。幅Ｄ１が６．５ｍｍより大きい場合（図２（ａ））、最小磁束密度を維持しつつ最大磁束密度を下げることができる。従って、磁束密度を磁気センサ１の保証検知範囲に収めることが容易となる。幅Ｄ１が６．５ｍｍより小さい場合（図２（ｂ））、誤差が減少する。また、軟磁性体の容積を減らすことによるコストダウンが可能となる。
【0028】
以上いくつかの実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されない。本発明の磁気センサ１は、少なくとも一つの磁石３Ａ～３Ｃの第１の面６Ａ～６Ｃに設けられた少なくとも一つの軟磁性体４Ａ～４Ｃを有していればよい。例えば、第１の磁石３Ａ，３Ｂに第１及び第２の軟磁性体４Ａ，４Ｂを設け、第２の磁石３Ｃについては、第３の軟磁性体４Ｃに相当する部分も磁性体で作成してもよい。
【0029】
磁気センサ１はストロークセンサとして様々な用途に用いることができる。図１０には、磁気センサ１をストロークセンサとして用いた自動車のブレーキシステム１１を示している。ブレーキシステム１１はブレーキペダル１２と、接続部材１３を介してブレーキペダル１２に接続されたブースター１４と、ブースター１４に接続されたマスターシリンダ１５と、マスターシリンダ１５に接続された油圧制御回路１６と、油圧制御回路１６に接続されたキャリパー１７と、を有している。マスターシリンダ１５にはリザーバタンク１８が接続されている。磁気センサ１の第１の磁石３Ａ，３Ｂと第２の磁石３Ｃはブースター１４に固定され、磁界検出素子２は車体（図示せず）に固定されている。ブレーキペダル１２から入力された制動力はブースター１４で増幅され、油圧制御回路１６に伝達される。油圧制御回路１６には、磁気センサ１で検出したブレーキペダル１２の踏み込み量も伝達される。油圧制御回路１６はブレーキペダル１２の踏み込み量に応じてブレーキオイルをキャリパー１７に供給する。キャリパー１７はブレーキディスク１９を制動する。
【0030】
図１１には、磁気センサ１をストロークセンサとして用いた自動車のステアリングシステム２１を示している。ステアリングシステム２１において、ステアリングシャフト２３の一端がステアリングホイール２２に連結され、ステアリングシャフト２３の他端にピニオンギア２４が設けられている。ピニオンギア２４はロッド２５のラック２６と係合し、ステアリングシャフト２３の回転運動をロッド２５の車両左右方向の直線運動に変換する。ロッド２５は前輪のホイール（図示せず）に連結されている。ロッド２５が直線運動することで、ホイールの向きが変えられる。磁気センサ１の第１の磁石３Ａ，３Ｂと第２の磁石３Ｃはロッド２５に取り付けられた取付部材２６に固定され、磁界検出素子２は車体２７に固定されている。磁気センサ１はロッド２５の車両左右方向の位置を検出する。
【符号の説明】
【0031】
１ 磁気センサ
２ 磁界検出素子
３Ａ，３Ｂ 第１の磁石
３Ｃ 第２の磁石
４Ａ，４Ｂ 第１の軟磁性体
４Ｃ 第２の軟磁性体
６Ａ～６Ｃ 第１の面
７Ａ～７Ｃ 第２の面
８Ａ～８Ｃ 第３の面
１１ ブレーキシステム
２１ ステアリングシステム
Ｘ 第１の方向
Ｙ 第２の方向
２ 磁界検出素子
３Ａ，３Ｂ 第１の磁石
３Ｃ 第２の磁石
４Ａ，４Ｂ 第１の軟磁性体
４Ｃ 第２の軟磁性体
６Ａ～６Ｃ 第１の面
７Ａ～７Ｃ 第２の面
８Ａ～８Ｃ 第３の面
１１ ブレーキシステム
２１ ステアリングシステム
Ｘ 第１の方向
Ｙ 第２の方向
【図1A】
【図1B】
【図1C】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】