JP7068751B2 - 運動検出装置および金型装置 - Google Patents

Description

本発明は、磁気を用いて物体の運動を検出する運動検出装置、および当該運動検出装置を備えた金型装置に関する。

大バルクハウゼン効果を利用した磁気センサと磁石とを用いた回転検出装置は知られている。この種の回転検出装置では、例えば、磁気センサを支持体に固定し、支持体に対して回転する回転体に磁石を固定し、回転体が回転することによって生じる磁場の変化を磁気センサにより検出する。磁気センサは、大バルクハウゼン効果を生ずる磁性線材の周囲にコイルを巻回することにより形成される。大バルクハウゼン効果を生ずる磁性線材は、外部磁場が変化すると磁化方向が瞬時に反転する性質を有している。磁性線材の磁化方向が反転したときにコイルに流れる誘導電流を検出信号として取り出し、その検出信号に基づいて回転体の回転を検出する。下記の特許文献１には、このような回転検出装置の例が記載されている。

国際公開第２０１６／００２４３７号

上記特許文献１に記載された回転検出装置によれば、物体の回転を検出することができる。ところが、物体の直線状の移動または往復動等、物体の回転以外の運動の検出にも適した運動検出装置が望まれている。例えば、金属板のプレス加工を行う金型装置は下型に対して上型が昇降する構造を有している。上型の昇降をカウントする昇降カウンタを実現するに当たり、上型の昇降運動を検出することができる運動検出装置が必要になる。

本発明は例えば上述したような問題に鑑みなされたものであり、本発明の課題は、物体の回転以外の運動の検出にも適した運動検出装置、および当該運動検出装置を備えた金型装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明の第１の運動検出装置は、第１の物体の第２の物体に対する相対的な運動を検出する運動検出装置であって、前記第２の物体に設けられ、直線状に伸長し外部からかかる磁場の方向に応じて磁化方向が変化する磁性素子を有する磁気センサと、前記第２の物体に設けられ、前記磁性素子にかかる磁場の方向が前記磁性素子の伸長方向一方向である第１の磁場を形成する一対の第１の磁石と、前記第２の物体に設けられ、前記磁性素子からその伸長方向と直交する一の方向に離れた領域において前記磁性素子の伸長方向一側および前記磁性素子の伸長方向他側に互いに離れてそれぞれ配置された一対の第１のヨーク片を有し、前記第１の磁場における磁力線が前記磁性素子内を当該磁性素子の伸長方向一方向に通過するように前記第１の磁場における磁力線の経路を設定する第１の設定ヨークと、前記第２の物体に設けられ、前記磁性素子にかかる磁場の方向が前記磁性素子の伸長方向他方向であり、かつ前記磁性素子にかかる磁場の強さが前記磁性素子にかかる前記第１の磁場の強さよりも強い第２の磁場を形成する一対の第２の磁石と、前記第２の物体に設けられ、前記磁性素子からその伸長方向と直交する他の方向に離れた領域において前記磁性素子の伸長方向一側および前記磁性素子の伸長方向他側に互いに離れてそれぞれ配置された一対の第２のヨーク片を有し、前記第２の磁場における磁力線が前記磁性素子内を当該磁性素子の伸長方向他方向に通過するように前記第２の磁場における磁力線の経路を設定する第２の設定ヨークと、前記第１の物体に設けられ、前記第２の設定ヨークに対して相対的に移動し、前記第２の設定ヨークとの距離が所定距離以上のときと、前記第２の設定ヨークとの距離が前記所定距離未満のときとで、前記第２の磁場における磁力線の経路を変えることによって前記磁性素子にかかる前記第２の磁場の強さを変化させる磁場可変ヨークとを備えていることを特徴とする。

上記本発明の第１の運動検出装置において、前記磁場可変ヨークは、前記一対の第２のヨーク片に対して相対的に移動し、前記一対の第２のヨーク片との距離が前記所定距離以上のときには、前記第２の設定ヨークにより設定された前記第２の磁場における磁力線の経路を維持し、前記一対の第２のヨーク片との距離が前記所定距離未満のときには、前記第２の磁場における磁力線が当該磁場可変ヨーク内を通過するように、前記第２の設定ヨークにより設定された前記第２の磁場における磁力線の経路を変更することとしてもよい。

また、上記本発明の第１の運動検出装置において、前記磁場可変ヨークは、当該磁場可変ヨークと前記一対の第２のヨーク片との距離が前記所定距離以上のときには、前記第２の設定ヨークにより設定された前記第２の磁場における磁力線の経路を維持することによって、前記磁性素子にかかる第２の磁場の強さが前記磁性素子にかかる前記第１の磁場の強さよりも強い状態を維持し、当該磁場可変ヨークと前記一対の第２のヨーク片との距離が前記所定距離未満のときには、前記第２の磁場における磁力線が当該磁場可変ヨーク内を通過するように、前記第２の設定ヨークにより設定された前記第２の磁場における磁力線の経路を変更することによって、前記磁性素子にかかる前記第２の磁場の強さを前記磁性素子にかかる前記第１の磁場の強さよりも弱くすることとしてもよい。

また、上記本発明の第１の運動検出装置において、前記一対の第２のヨーク片の互いに向かい合うそれぞれの端部の形状は、前記一対の第１のヨーク片の互いに向かい合うそれぞれの端部の形状と異なることとしてもよい。

また、上記本発明の第１の運動検出装置において、前記一対の第２のヨーク片間の距離は、前記一対の第１のヨーク片間の距離と異なることとしてもよい。

また、上記本発明の第１の運動検出装置において、前記磁性素子と前記一対の第２のヨーク片との間の距離は、前記磁性素子と前記一対の第１のヨーク片との間の距離と異なることとしてもよい。

また、上記本発明の第１の運動検出装置において、前記一対の第２の磁石のそれぞれの磁力は、前記一対の第１の磁石のそれぞれの磁力と異なることとしてもよい。

上記課題を解決するために、本発明の第２の運動検出装置は、第１の物体の第２の物体に対する相対的な運動を検出する運動検出装置であって、前記第２の物体に設けられ、直線状に伸長し外部からかかる磁場の方向に応じて磁化方向が変化する磁性素子を有する磁気センサと、前記第２の物体に設けられ、前記磁性素子にかかる磁場の方向が前記磁性素子の伸長方向一方向である第１の磁場を形成する一対の第１の磁石と、前記第２の物体に設けられ、前記磁性素子からその伸長方向と直交する一の方向に離れた領域において前記磁性素子の伸長方向一側および前記磁性素子の伸長方向他側に互いに離れてそれぞれ配置された一対の第１のヨーク片を有し、前記第１の磁場における磁力線が前記磁性素子内を当該磁性素子の伸長方向一方向に通過するように前記第１の磁場における磁力線の経路を設定する第１の設定ヨークと、前記第２の物体に設けられ、前記磁性素子にかかる磁場の方向が前記磁性素子の伸長方向他方向である第２の磁場を形成する一対の第２の磁石と、前記第２の物体に設けられ、前記磁性素子からその伸長方向と直交する他の方向に離れた領域において前記磁性素子の伸長方向一側および前記磁性素子の伸長方向他側に互いに離れてそれぞれ配置された一対の第２のヨーク片を有し、前記第２の磁場における磁力線が前記磁性素子内を当該磁性素子の伸長方向他方向に通過するように前記第２の磁場における磁力線の経路を設定する第２の設定ヨークと、前記第１の設定ヨークに対して相対的に移動し、前記第１の設定ヨークとの距離が第１の所定距離以上のときと、前記第１の設定ヨークとの距離が前記第１の所定距離未満のときとで、前記第１の磁場における磁力線の経路を変えることによって前記磁性素子にかかる前記第１の磁場の強さを変化させる第１の磁場可変ヨークと、前記第２の設定ヨークに対して相対的に移動し、前記第２の設定ヨークとの距離が第２の所定距離以上のときと、前記第２の設定ヨークとの距離が前記第２の所定距離未満のときとで、前記第２の磁場における磁力線の経路を変えることによって前記磁性素子にかかる前記第２の磁場の強さを変化させる第２の磁場可変ヨークとを備えていることを特徴とする。

上記本発明の第２の運動検出装置において、前記第１の磁場可変ヨークは、前記第１の物体が前記第２の物体に対して一方向に相対的に移動したときに当該第１の磁場可変ヨークと前記第１の設定ヨークとの距離が大きくなり、前記第１の物体が前記第２の物体に対して他方向に相対的に移動したときに当該第１の磁場可変ヨークと前記第１の設定ヨークとの距離が小さくなるように前記第１の物体に設けられ、前記第２の磁場可変ヨークは、前記第１の物体が前記第２の物体に対して一方向に相対的に移動したときに当該第２の磁場可変ヨークと前記第２の設定ヨークとの距離が小さくなり、前記第１の物体が前記第２の物体に対して他方向に相対的に移動したときに当該第２の磁場可変ヨークと前記第２の設定ヨークとの距離が大きくなるように前記第１の物体に設けられていることとしてもよい。

また、上記本発明の第２の運動検出装置において、前記第１の磁場可変ヨークは、当該第１の磁場可変ヨークと前記第１の設定ヨークとの距離が前記第１の所定距離以上のときには、前記第１の設定ヨークにより設定された前記第１の磁場における磁力線の経路を維持し、当該第１の磁場可変ヨークと前記第１の設定ヨークとの距離が前記第１の所定距離未満のときには、前記第１の磁場における磁力線が当該第１の磁場可変ヨーク内を通過するように、前記第１の設定ヨークにより設定された前記第１の磁場における磁力線の経路を変更し、前記第２の磁場可変ヨークは、前記第２の磁場可変ヨークと前記第２の設定ヨークとの距離が前記第２の所定距離以上のときには、前記第２の設定ヨークにより設定された前記第２の磁場における磁力線の経路を維持し、前記第２の磁場可変ヨークと前記第２の設定ヨークとの距離が前記第２の所定距離未満のときには、前記第２の磁場における磁力線が当該第２の磁場可変ヨーク内を通過するように、前記第２の設定ヨークにより設定された前記第２の磁場における磁力線の経路を変更し、前記第１の物体が前記第２の物体に対して一方向に相対的に移動することにより、前記第１の磁場可変ヨークと前記第１の設定ヨークとの距離が前記第１の所定距離以上となり、かつ前記第２の磁場可変ヨークと前記第２の設定ヨークとの距離が前記第２の所定距離未満となったときには、前記磁性素子にかかる前記第２の磁場の強さが前記磁性素子にかかる前記第１の磁場の強さよりも弱くなり、前記第１の物体が前記第２の物体に対して他方向に相対的に移動することにより、前記第１の磁場可変ヨークと前記第１の設定ヨークとの距離が前記第１の所定距離未満となり、かつ前記第２の磁場可変ヨークと前記第２の設定ヨークとの距離が前記第２の所定距離以上となったときには、前記磁性素子にかかる前記第２の磁場の強さが前記磁性素子にかかる前記第１の磁場の強さよりも強くなることとしてもよい。

また、上記本発明の第１または第２の運動検出装置において、前記一対の第１の磁石のうちの一方の磁石と前記一対の第２の磁石のうちの一方の磁石とは単一の第１の共通磁石により形成され、前記一対の第１の磁石のうちの他方の磁石と前記一対の第２の磁石のうちの他方の磁石とは単一の第２の共通磁石により形成されていることとしてもよい。

また、上記本発明の第１または第２の運動検出装置において、前記磁性素子の磁化方向が当該磁性素子の伸長方向一方向から伸長方向他方向に変化した回数、および前記磁性素子の磁化方向が当該磁性素子の伸長方向他方向から伸長方向一方向に変化した回数の一方または双方をカウントするカウント回路を備えていることが好ましい。

また、上記本発明の第１または第２の運動検出装置において、前記磁性素子は大バルクハウゼン効果を生じる磁性素子であることが好ましい。

上記課題を解決するために、本発明の金型装置は、第１の金型片および第２の金型片を有し、前記第１の金型片と前記第２の金型片との間に被加工材を挟み、前記被加工材に対してプレス加工を行う金型と、前記第１の金型片を支持する第１の支持部と、前記第２の金型片を支持する第２の支持部と、前記第１の金型片が前記第２の金型片に対して接離するように前記第１の支持部を前記第２の支持部に対して相対的に移動可能に支持する第３の支持部と、上記本発明の第１または第２の運動検出装置とを備え、前記第１の物体は前記第１の支持部であり、前記第２の物体は前記第２の支持部であり、前記運動検出装置は前記第１の支持部の前記第２の支持部に対する相対的な移動を検出する。

本発明によれば、物体の回転以外の運動の検出にも適した運動検出装置を実現することができ、また、当該運転検出装置を備えた金型装置を提供することができる。

本発明の運動検出装置の第１の実施形態である昇降カウンタが設けられた金型装置を示す説明図である。 本発明の第１の実施形態の昇降カウンタの外観を示す斜視図である。 本発明の第１の実施形態の昇降カウンタを前方から見た状態を模式的に示す説明図である。 図３中の矢示ＩＶ－ＩＶ方向から見た昇降カウンタの断面を示す説明図である。 図３中の矢示Ｖ－Ｖ方向から見た昇降カウンタを示す説明図である。 本発明の第１の実施形態の昇降カウンタにおける磁気センサ、カウント回路およびコネクタを示す説明図である。 本発明の第１の実施形態の昇降カウンタの動作を示す説明図である。 本発明の第２の実施形態の昇降カウンタを示す説明図である。 本発明の第３の実施形態の昇降カウンタを示す説明図である。 本発明の第１の実施形態の昇降カウンタの金型装置への取付方向を変更した例を示す説明図である。 図１０中の矢示ＸＩ－ＸＩ方向から見た昇降カウンタを示す説明図である。

以下、図面を用いて、本発明の運動検出装置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、上（Ｕ）、下（Ｄ）、左（Ｌ）、右（Ｒ）、前（Ｆ）または後（Ｂ）の方向を述べる際には、図１ないし図９の左部に描いた矢印に従う。

［第１の実施形態］
図１は、本発明の運動検出装置の第１の実施形態である昇降カウンタ２１が設けられた金型装置１を示している。図１において、金型装置１は、金属板である被加工材２のプレス加工を行う装置である。金型装置１は、下型４および上型５を有する金型３を備えている。金型３によれば、下型４と上型５との間に被加工材２を挟み、被加工材２に対してプレス加工を行うことができる。下型４および上型５は上下に対向するように配置され、下型４は下型ホルダ６に支持され、上型５は上型ホルダ７に支持されている。また、上型ホルダ７はその四隅に設けられた４本（２本のみ図示）のガイドポスト８を介して下型ホルダ６に昇降可能に支持されている。これらガイドポスト８により、上型ホルダ７は、上型５が下型４に対して接離（接近、離間）するように下型ホルダ６に対して移動可能に支持されている。また、各ガイドポスト８には、上型ホルダ７を上方へ付勢するスプリング９が設けられている。また、金型装置１には、上型ホルダ７を下降させる図示しないアクチュエータが設けられている。アクチュエータをオンにすると、上型ホルダ７が下降し、アクチュエータをオフにすると、上型ホルダ７が各スプリング９の付勢力により上昇するようになっている。上型ホルダ７が下降したときに、下型４と上型５とが合わさり、被加工材２にプレス加工が施される。なお、上型５が特許請求の範囲の記載における「第１の金型片」の具体例であり、下型４が特許請求の範囲の記載における「第２の金型片」の具体例であり、上型ホルダ７が特許請求の範囲の記載における「第１の支持部」の具体例であり、下型ホルダ６が特許請求の範囲の記載における「第２の支持部」の具体例であり、ガイドポスト８が特許請求の範囲の記載における「第３の支持部」の具体例である。

また、金型装置１には昇降カウンタ２１が設けられている。昇降カウンタ２１は、上型５の昇降運動を検出し、その検出結果に基づいて上型５の昇降をカウントする装置である。昇降カウンタ２１は、カウンタホルダ１０、１１を介して下型ホルダ６と上型ホルダ７との間に取り付けられている。

図２は昇降カウンタ２１の外観を示している。図３は昇降カウンタ２１を前方から見た状態を模式的に示している。図４は昇降カウンタ２１を図３中の矢示ＩＶ－ＩＶ方向から見た状態を示している。図５は昇降カウンタ２１を図３中の矢示Ｖ－Ｖ方向から見た状態を示している。図６は磁気センサ２２、カウント回路４５およびコネクタ４９を示している。なお、図３ないし図５においては、基板４４、カウント回路４５およびコネクタ４９の図示を省略している。

図２に示すように、昇降カウンタ２１は、磁気センサ２２、左側磁石３１、右側磁石３２、下側設定ヨーク３３、上側設定ヨーク３６、磁場可変ヨーク４１、基板４４、カウント回路４５、およびコネクタ４９を備えている。昇降カウンタ２１を構成するこれらの構成要素のうち、磁場可変ヨーク４１を除くものは、図１に示すように、カウンタホルダ１０を介して下型ホルダ６に固定されている。一方、磁場可変ヨーク４１は、カウンタホルダ１１を介して上型ホルダ７に固定されている。なお、上型ホルダ７は特許請求の範囲の記載における「第１の物体」の具体例であり、下型ホルダ６は特許請求の範囲の記載における「第２の物体」の具体例である。

磁気センサ２２は、図６に示すように、磁性素子２３、コイル２４、ボビン２５および一対の端子２６を有している。

磁性素子２３は、直線状に伸長し、外部からかかる磁場の方向に応じて磁化方向が変化する素子である。本実施形態における磁性素子２３は、大バルクハウゼン効果を生ずる磁性素子である。磁性素子２３は、例えば、鉄およびコバルトを含む半硬質磁性材料により形成され、直径が例えばおよそ０．１ｍｍ～１ｍｍで、長さが例えばおよそ１０ｍｍ～３０ｍｍの線材である。磁性素子２３は、例えば、上記半硬質磁性材料を線引きし、方向を変えながら複数回捻ることにより形成されている。磁性素子２３は、磁化が容易な方向が当該磁性素子２３の軸線方向である一軸異方性を有している。また、磁性素子２３において、その外周側部分よりも中心側部分の方が保磁力が大きい。磁性素子２３は外部磁場の方向の変化に応じて磁性素子２３（その外周側部分）の磁化方向が急反転する性質を有している。

磁性素子２３は例えば樹脂製のボビン２５の内部に収容されている。コイル２４は、ボビン２５の外周側に巻線を巻回することにより形成されている。これにより、コイル２４の中心に磁性素子２３が貫通した構造が形成されている。また、一対の端子２６はボビン２５の両端側にそれぞれ設けられている。各端子２６は導電材料により形成され、各端子２６の一端部には巻線の端部が接続されている。図３に示すように、磁気センサ２２は磁性素子２３の伸長方向が昇降カウンタ２１における左右方向となるように配置されている。

左側磁石３１は磁気センサ２２の左方に設けられている。右側磁石３２は磁気センサ２２の右方に設けられている。左側磁石３１および右側磁石３２はそれぞれ永久磁石であり、例えばフェライト磁石である。本実施形態における左側磁石３１および右側磁石３２の形状はそれぞれ直方体であるが、これらの形状は特に限定されず、例えば円柱状でもよいし、多角柱状でもよい。また、左側磁石３１は、その上側がＳ極となり、下側がＮ極となるように着磁されている。右側磁石３２は、左側磁石３１の着磁方向と逆の方向に着磁されている。すなわち、右側磁石３２は、その上側がＮ極となり、下側がＳ極となるように着磁されている。なお、左側磁石３１が特許請求の範囲の記載における「第１の共通磁石」の具体例であり、右側磁石３２が特許請求の範囲の記載における「第２の共通磁石」の具体例である。

下側設定ヨーク３３は、図３に示すように、磁気センサ２２、左側磁石３１および右側磁石３２の下方に設けられている。下側設定ヨーク３３は一対のヨーク片３４、３５を有している。各ヨーク片３４、３５は例えば鉄等の軟磁性材料により平板状に形成されている。一方のヨーク片３４は、左側磁石３１の下方から磁気センサ２２の左部の下方にかけての領域を左右方向に伸長しているが、当該ヨーク片３４の右端３４Ａは磁気センサ２２の左右方向中央には達していない。他方のヨーク片３５は、ヨーク片３４と左右対称に配置されている。すなわち、ヨーク片３５は、右側磁石３２の下方から磁気センサ２２の右部の下方にかけての領域を左右方向に伸長しているが、当該ヨーク片３５の左端３５Ａは磁気センサ２２の左右方向中央に達していない。

また、図３に示すように、一対のヨーク片３４、３５と磁気センサ２２とは互いに離れている。一対のヨーク片３４、３５と磁性素子２３の軸線との間の距離Ｄ１は所定の値に設定されている。なお、ヨーク片３４は左側磁石３１の下端面に接触し、ヨーク片３５は右側磁石３２の下端面に接触している。

また、図４に示すように、各ヨーク片３４、３５は上方視長方形または正方形の形状を有している。各ヨーク片３４、３５の前後方向の寸法は、磁気センサ２２の前後方向の寸法よりも大きい。上方視において、磁気センサ２２は各ヨーク片３４、３５の前後方向中央に配置されている。また、ヨーク片３４の右端３４Ａとヨーク片３５の左端３５Ａとの間の距離Ｄ３は所定の値に設定されている。なお、下側設定ヨーク３３は特許請求の範囲の記載における「第１の設定ヨーク」の具体例であり、ヨーク片３４、３５は特許請求の範囲の記載における「第１のヨーク片」の具体例である。

上側設定ヨーク３６は、図３に示すように、磁気センサ２２、左側磁石３１および右側磁石３２の上方に設けられている。上側設定ヨーク３６は一対のヨーク片３７、３８を有している。各ヨーク片３７、３８は例えば鉄等の軟磁性材料により平板状に形成されている。一方のヨーク片３７は、左側磁石３１の上方から磁気センサ２２の左部の上方にかけての領域を左右方向に伸長しているが、当該ヨーク片３７の右端３７Ａは磁気センサ２２の左右方向中央には達していない。他方のヨーク片３８は、ヨーク片３７と左右対称に配置されている。すなわち、ヨーク片３８は、右側磁石３２の上方から磁気センサ２２の右部の上方にかけての領域を左右方向に伸長しているが、当該ヨーク片３８の左端３８Ａは磁気センサ２２の左右方向中央には達していない。

また、図３に示すように、一対のヨーク片３７、３８と磁気センサ２２とは互いに離れている。一対のヨーク片３７、３８と磁性素子２３の軸線との間の距離Ｄ２は、一対のヨーク片３４、３５と磁性素子２３の軸線との間の距離Ｄ１よりも小さい値に設定されている。なお、ヨーク片３７は左側磁石３１の上端面に接触し、ヨーク片３８は右側磁石３２の上端面に接触している。

また、図５に示すように、各ヨーク片３７、３８は上方視概ね長方形または正方形の形状を有している。しかしながら、ヨーク片３７の右前角部および右後角部がそれぞれ切り欠かれることにより、ヨーク片３７の右端側部分の前後方向中央部には、右方に突出した突出部３９が形成されている。同様に、ヨーク片３８の左端側部分の前後方向中央部には、左方に突出した突出部４０が形成されている。突出部３９および４０は磁気センサ２２の上方（真上）に位置している。また、ヨーク片３７の右端３７Ａ（突出部３９の先端）と、ヨーク片３８の左端３８Ａ（突出部４０の先端）との間の距離Ｄ４は、ヨーク片３４の右端３４Ａとヨーク片３５の左端３５Ａとの間の距離Ｄ３と略等しい値に設定されている。また、各ヨーク片３７、３８の最前端部から最後端部までの寸法（すなわち、ヨーク片３７において突出部３９ではない部分、およびヨーク片３８において突出部４０ではない部分のそれぞれの前後方向の寸法）は、磁気センサ２２の前後方向の寸法よりも大きい値に設定されている。なお、上側設定ヨーク３６は特許請求の範囲の記載における「第２の設定ヨーク」の具体例であり、ヨーク片３７、３８は特許請求の範囲の記載における「第２のヨーク片」の具体例である。

磁場可変ヨーク４１は、図２に示すように、例えば鉄等の軟磁性材料により、上方視長方形または正方形の平板状に形成されている。また、磁場可変ヨーク４１は上側設定ヨーク３６の上方に配置されている。また、磁場可変ヨーク４１は上側設定ヨーク３６と対向するように配置されており、磁場可変ヨーク４１の下面は、上側設定ヨーク３６のヨーク片３７、３８のそれぞれの上面と平行である。また、磁場可変ヨーク４１と上側設定ヨーク３６との間には他の部材が介在していない。また、上方視において、磁場可変ヨーク４１の一部分が上側設定ヨーク３６のヨーク片３７と重なり合うように配置され、磁場可変ヨーク４１の他の部分が上側設定ヨーク３６のヨーク片３８と重なり合うように配置されている。本実施形態においては、上方視において、磁場可変ヨーク４１の左部がヨーク片３７の右部と重なり合い、磁場可変ヨーク４１の右部がヨーク片３８と左部と重なり合っている。また、磁場可変ヨーク４１の左右方向中央部は磁気センサ２２の左右方向中央部の上方に位置している。

また、磁場可変ヨーク４１は、図１に示すように、カウンタホルダ１１を介して上型ホルダ７に固定され、上型ホルダ７および上型５と共に昇降する。一方、磁気センサ２２、左側磁石３１、右側磁石３２、下側設定ヨーク３３、上側設定ヨーク３６、基板４４、カウント回路４５、およびコネクタ４９は、カウンタホルダ１０を介して下型ホルダ６に固定され、金型装置１内において不動である。したがって、磁場可変ヨーク４１は、図３中の矢印Ｍで示すように、上型ホルダ７の昇降に伴って、上側設定ヨーク３６の上方において上下方向に移動する。すなわち、上型ホルダ７が下降したとき、磁場可変ヨーク４１と上側設定ヨーク３６との間の上下方向における距離が小さくなる。一方、上型ホルダ７が上昇したとき、磁場可変ヨーク４１と上側設定ヨーク３６との間の上下方向における距離が大きくなる。

また、図２において、カウント回路４５は、磁気センサ２２から出力された検出信号に基づいて上型ホルダ７の下降および上昇の回数をカウントする機能、上型ホルダ７の下降および上昇の回数値（以下、これを「昇降カウント値」という。）を記憶する機能、昇降カウント値を外部に出力する機能、カウント回路４５内の各部に電力を供給する機能を備えている。カウント回路４５は、図６に示すように、制御部４６、記憶部４７および電力生成部４８を有している。制御部４６は、磁気センサ２２から出力された検出信号に基づいて上型ホルダ７の下降および上昇の回数をカウントし、記憶部４７に記憶された昇降カウント値を更新する処理、および記憶部４７に記憶された昇降カウント値を外部に出力する処理等を行う。また、記憶部４７は昇降カウント値を記憶する。また、電力生成部４８は、磁気センサ２２から出力された検出信号を用いて電力を生成し、その電力を制御部４６および記憶部４７に供給する。制御部４６は例えば半導体集積回路により形成され、記憶部４７は半導体記憶素子により形成され、電力生成部４８は電気回路により形成されている。

コネクタ４９はカウント回路４５と接続されている。例えば、コネクタ４９と外部の機器とをケーブルで接続することができ、記憶部４７に記憶された更新カウント値をコネクタ４９を介して外部の機器に出力することができる。

カウント回路４５、コネクタ４９および磁気センサ２２は、図２に示すように基板４４に固定されている。また、カウント回路４５、コネクタ４９および磁気センサ２２が固定された基板４４、左側磁石３１、右側磁石３２、下側設定ヨーク３３の一対のヨーク片３４、３５、および上側設定ヨーク３６の一対のヨーク片３７、３８は、図示しない固定部材を介して、これらの構成要素が図２に示す配置となるようにそれぞれ固定されている。

図７は昇降カウンタ２１の動作を示している。上述したように、金型装置１において、アクチュエータをオンにすると、上型ホルダ７が下降し、アクチュエータをオフにすると、上型ホルダ７が各スプリング９の付勢力により上昇する。ここで、アクチュエータをオンにして上型ホルダ７が下降しきった位置を「下限位置」といい、アクチュエータをオフにして、上型ホルダ７が各スプリング９の付勢力により上昇しきった位置を「上限位置」ということとする。例えば上型ホルダ７が上限位置にあるとき、磁場可変ヨーク４１は、図７（Ａ）に示すように、上側設定ヨーク３６の各ヨーク片３７、３８の上面から上方へ所定距離以上離れた位置にある。一方、上型ホルダ７が下降してその下限位置に移動したとき、磁場可変ヨーク４１は、図７（Ｂ）に示すように、上側設定ヨーク３６の各ヨーク片３７、３８の上面から上方へ上記所定距離未満の位置に移動する。図７（Ａ）および図７（Ｂ）中のＨは、いずれも上側設定ヨーク３６の各ヨーク片３７、３８の上面から上方へ所定距離離れた位置を示している。図７（Ａ）においては、磁場可変ヨーク４１の位置が位置Ｈよりも高く、図７（Ｂ）においては、磁場可変ヨーク４１の位置が位置Ｈよりも低い。

また、図７において、左側磁石３１の下部のＮ極、右側磁石３２の下部のＳ極、および下側設定ヨーク３３は、磁場の方向が磁性素子２３の伸長方向における一方向（右方向）である第１の磁場を磁性素子２３にかける第１の磁気回路を形成する。また、右側磁石３２の上部のＮ極、左側磁石３１の上部のＳ極、および上側設定ヨーク３６は、磁場の方向が磁性素子２３の伸長方向における他方向（左方向）である第２の磁場を磁性素子２３にかける第２の磁気回路を形成する。

また、（１）図３に示すように、上側設定ヨーク３６のヨーク片３７、３８と磁性素子２３の軸線との間の距離Ｄ２は、下側設定ヨーク３３のヨーク片３４、３５と磁性素子２３の軸線との間の距離Ｄ１よりも小さい。また、（２）図５に示すように、上側設定ヨーク３６のヨーク片３７の右端側部分およびヨーク片３８の左端側部分には突出部３９、４０が形成されている。また、（３）図４および図５に示すように、上側設定ヨーク３６におけるヨーク片３７の右端３７A（突出部３９の先端）とヨーク片３８の左端３８A（突出部４０の先端）との間の距離Ｄ４は、下側設定ヨーク３３におけるヨーク片３４の右端３４Aとヨーク片３５の左端３５Ａとの間の距離Ｄ３と等しい。これら（１）～（３）の構成により、磁場可変ヨーク４１が、図７（Ａ）に示すように、上側設定ヨーク３６の各ヨーク片３７、３８の上面から上方へ所定距離以上離れた位置にあるときには、磁性素子２３にかかる第２の磁場の強さは、磁性素子２３にかかる第１の磁場の強さよりも強い。

図７（Ａ）に示すように、磁場可変ヨーク４１が、上側設定ヨーク３６の各ヨーク片３７、３８の上面から上方へ所定距離以上離れた位置にあるときには、第１の磁場よりも強い第２の磁場が磁性素子２３にかかる。第２の磁場における磁力線の経路は、右側磁石３２の上部のＮ極から、上側設定ヨーク３６のヨーク片３８内を左方へ進み、ヨーク片３８の突出部４０から磁性素子２３の右端側部分に入り、磁性素子２３内を左方へ進み、磁性素子２３の左端側部分から上側設定ヨークのヨーク片３７の突出部３９内に入り、ヨーク片３７内を左方へ進み、左側磁石３１の上部のＳ極に至る経路となる。この結果、磁性素子２３の磁化方向が、第２の磁場の方向に一致する方向、すなわち左方向となる。

一方、図７（Ｂ）に示すように、磁場可変ヨーク４１が、下降し、上側設定ヨーク３６の各ヨーク片３７、３８の上面から上方へ上記所定距離未満の位置に移動したとき、第２の磁場における磁力線の経路が磁場可変ヨーク４１によって変更される。具体的には、磁場可変ヨーク４１が、下降し、上側設定ヨーク３６の各ヨーク片３７、３８の上面から上方へ上記所定距離未満の位置に移動することにより、磁場可変ヨーク４１がヨーク片３７、３８のそれぞれに接近する。磁場可変ヨーク４１がヨーク片３７、３８のそれぞれに接近すると、第２の磁場における磁力線が、ヨーク片３８から磁場可変ヨーク４１の右側部分に入り、磁場可変ヨーク４１内を左方へ進み、磁場可変ヨーク４１の左側部分からヨーク片３７に入るようになる。この結果、ヨーク片３８の突出部４０から磁性素子２３の右端側部分に入り、磁性素子２３内を左方へ進み、磁性素子２３の左端側部分からヨーク片３７の突出部３９に入る磁力線が粗になり、磁性素子２３にかかる第２の磁場の強さが、磁性素子２３にかかる第１の磁場の強さよりも弱くなる。

第１の磁場における磁力線の経路は、図７（Ｂ）に示すように、左側磁石３１の下部のＮ極から、下側設定ヨーク３３のヨーク片３４内を右方へ進み、ヨーク片３４の右端側部分から磁性素子２３の左端側部分に入り、磁性素子２３内を右方へ進み、磁性素子２３の右端側部分から下側設定ヨーク３３のヨーク片３５の左端側部分に入り、ヨーク片３５内を右方へ進み、右側磁石３２の上部のＳ極に至る経路となる。したがって、磁性素子２３にかかる第２の磁場の強さが、磁性素子２３にかかる第１の磁場の強さよりも弱くなると、磁性素子２３の磁化方向が、第１の磁場の方向に一致する方向、すなわち右方向となる。

以上の説明からわかる通り、磁場可変ヨーク４１が、上側設定ヨーク３６の各ヨーク片３７、３８の上面から上方へ所定距離以上離れた位置から、上側設定ヨーク３６の各ヨーク片３７、３８の上面から上方へ上記所定距離未満の位置へ移動したとき、すなわち、上型ホルダ７が上限位置から下限位置へ移動したとき、磁性素子２３の磁化方向が左方向から右方向に反転する。この結果、電磁誘導によりコイル２４に例えば正方向の鋭いパルス電流が流れ、このパルス電流が検出信号として磁気センサ２２からカウント回路４５へ出力される。一方、磁場可変ヨーク４１が、上側設定ヨーク３６の各ヨーク片３７、３８の上面から上方へ上記所定距離未満の位置から、上側設定ヨーク３６の各ヨーク片３７、３８の上面から上方へ所定距離以上離れた位置へ移動したとき、すなわち、上型ホルダ７が下限位置から上限位置へ移動したとき、磁性素子２３の磁化方向が右方向から左方向に反転する。この結果、電磁誘導によりコイル２４に例えば負方向の鋭いパルス電流が流れ、このパルス電流が検出信号として磁気センサ２２からカウント回路４５へ出力される。カウント回路４５の制御部４６は、このように磁気センサ２２から出力された検出信号における正方向および負方向のパルスをカウントする。これにより、上型ホルダ７の下降および上昇の回数をカウントすることができる。

以上説明した通り、本発明の第１の実施形態の昇降カウンタ２１においては、左側磁石３１のＮ極、右側磁石３２のＳ極および下側設定ヨーク３３を有する第１の磁気回路により、磁場の方向が磁性素子２３の伸長方向一方向（右方向）である第１の磁場を磁性素子２３にかけ、右側磁石３２のＮ極、左側磁石３１のＳ極および上側設定ヨーク３６を有する第２の磁気回路により、磁場の方向が磁性素子２３の伸長方向他方向（左方向）であり、かつ磁場の強さが第１の磁場の強さよりも強い第２の磁場を磁性素子２３にかける。そして、上型ホルダ７と共に昇降する磁場可変ヨーク４１が、上側設定ヨーク３６の各ヨーク片３７、３８の上面から上方へ所定距離以上離れた位置にあるときには、上側設定ヨーク３６により設定された第２の磁場における磁力線の経路を維持し、磁場可変ヨーク４１が、上側設定ヨーク３６の各ヨーク片３７、３８の上面から上方へ上記所定距離未満の位置にあるときには、第２の磁場における磁力線が磁場可変ヨーク４１内を通過するようにすることで、上側設定ヨーク３６により設定された第２の磁場における磁力線の経路を変更し、磁性素子２３にかかる第２の磁場の強さを、磁性素子２３にかかる第１の磁場の強さよりも弱くする。このような磁場の設定および変更を行うことにより、上型ホルダ７が下降したときには、磁性素子２３の磁化方向を他方向から一方向へ反転させ、上型ホルダ７が上昇したときには、磁性素子２３の磁化方向を一方向から他方向へ反転させ、磁性素子２３の磁化方向の反転により生成される検出信号に基づいて上型ホルダ７の下降および上昇をカウントする。このような構成を有する昇降カウンタ２１によれば、磁場可変ヨーク４１の少量の移動に基づいて上型ホルダ７の昇降を検出することができるので、小型の昇降カウンタ２１を実現することができる。

また、本実施形態の昇降カウンタ２１によれば、１枚の鉄板である磁場可変ヨーク４１を上型ホルダ７に取り付けるだけで、上型ホルダ７の昇降を検出することができるので、昇降カウンタ２１の耐久性を高めることができる。すなわち、上型ホルダ７に磁石等の多数の部品を取り付けた場合には、上型ホルダ７の昇降時の振動等により、上型ホルダ７に取り付けた部品が脱落し、昇降カウンタ２１が故障する可能性が高まる。本実施形態によれば昇降カウンタ２１のこのような故障の可能性を低くすることができる。例えば、磁場可変ヨーク４１をボルト締め等によりカウンタホルダ１１に固定すれば、磁場可変ヨーク４１がカウンタホルダ１１から脱落することはほとんどない。カウンタホルダ１１に取り付けられた部品が磁場可変ヨーク４１のみであれば、カウンタホルダ１１からの部品の脱落はほとんど生じないこととなる。

また、本実施形態の昇降カウンタ２１によれば、第１の磁場における磁力線の経路を下側設定ヨーク３３を用いて設定し、第２の磁場における磁力線の経路を上側設定ヨーク３６を用いて設定している。このように、下側設定ヨーク３３および上側設定ヨーク３６を用いて磁力線の経路を制御することで、磁気が昇降カウンタ２１から外部へ漏洩することを抑制することができ、磁気効率を高めることができる。よって、左側磁石３１および右側磁石３２をそれぞれ小さくすることができ、昇降カウンタ２１を小型化することができる。また、下側設定ヨーク３３および上側設定ヨーク３６を用いて磁力線の経路を制御することで、昇降カウンタ２１の外部からの磁気ノイズ（外来磁気ノイズ）の影響を受けて、上記第１の磁場または上記第２の磁場が乱れることを抑制することができる。したがって、上型ホルダ７の昇降の検出精度および検出の安定性を高めることができる。

また、本実施形態の昇降カウンタ２１において、下側設定ヨーク３３は、磁性素子２３の下方の領域（磁性素子２３からその伸長方向と直交する一の方向に離れた領域）において、左右（磁性素子２３の伸長方向一側および他側）に互いに離れてそれぞれ配置された一対のヨーク片３４、３５を有している。この構成により、上記第１の磁場における磁力線が磁性素子２３内をその伸長方向の一方向に通過するように、当該磁力線の経路を容易に設定することができる。また、上側設定ヨーク３６は、磁性素子２３の上方の領域（磁性素子２３からその伸長方向と直交する他の方向に離れた領域）において、左右（磁性素子２３の伸長方向一側および他側）に互いに離れてそれぞれ配置された一対のヨーク片３７、３８を有している。この構成により、上記第２の磁場における磁力線が磁性素子２３内をその伸長方向の他方向に通過するように、当該磁力線の経路を容易に設定することができる。

また、本実施形態の昇降カウンタ２１においては、上側設定ヨーク３６のヨーク片３７の右端側部分およびヨーク片３８の左端側部分には突出部３９、４０がそれぞれ形成されているのに対し、下側設定ヨーク３３のヨーク片３４の右端側部分およびヨーク片３５の左端側部分には突出部が形成されていない。このように、上側設定ヨーク３６における一対のヨーク片３７、３８の互いに向かい合うそれぞれの端部の形状を、下側設定ヨーク３３における一対のヨーク片３４、３５の互いに向かい合うそれぞれの端部の形状と異ならせることで、上記第１の磁場と上記第２の磁場との強さの差を作り出すことができる。

また、本実施形態の昇降カウンタ２１においては、上側設定ヨーク３６のヨーク片３７、３８と磁性素子２３の軸線との間の距離Ｄ２が、下側設定ヨーク３３のヨーク片３４、３５と磁性素子２３の軸線との間の距離Ｄ１よりも小さい値に設定されている。このように、上側設定ヨーク３６のヨーク片３７、３８と磁性素子２３の軸線との間の距離Ｄ２を、下側設定ヨーク３３のヨーク片３４、３５と磁性素子２３の軸線との間の距離Ｄ１と異ならせることにより、上記第１の磁場と上記第２の磁場との強さの差を作り出すことができる。

また、本実施形態の昇降カウンタ２１において、磁気センサ２２は、大バルクハウゼン効果を生じる磁性素子２３を有している。大バルクハウゼン効果を生じる磁性素子２３によれば、外部磁場の方向の変化に起因して瞬時に変化するパルス電流を得ることができ、このパルス電流に基づいて上型ホルダ７の昇降運動を検出することができる。したがって、上型ホルダ７の昇降運動の検出を行うに当たって電源が不要である。よって、外部から電源電力を供給するための電源回路、または電池が不要となり、昇降カウンタ２１を小型化することができると共に、電池交換等のメンテナンス作業をなくすことができる。

また、本実施形態の昇降カウンタ２１は上型ホルダ７の下降および上昇をカウントするカウント回路４５を備えている。したがって、昇降カウンタ２１によれば、コンパクトな無電源カウンタを実現することができる。

また、本実施形態の昇降カウンタ２１は、磁場可変ヨーク４１と上側設定ヨーク３６との間の距離が所定距離以上から所定距離未満に変化したか否か、またはこれらの間の距離が所定距離未満から所定距離以上に変化したか否かに基づいて、可動物体の運動を検出する。これにより、本実施形態の昇降カウンタ２１によれば、例えば可動物体に磁場可変ヨーク４１を取り付け、昇降カウンタ２１において磁場可変ヨーク４１を除いた部分を特定の観測点から所定距離未満の位置に設置することにより、可動物体が当該特定の観測点を通ったことを検出することができる。この場合、可動物体が当該特定の観測点を通るに当たり、どのような軌跡を描いて移動したか否かは限定されない。すなわち、可動物体が直線状に往復する運動をする途中で上記特定の観測点を通る場合でも、可動物体が円弧状に往復する運動をする途中で上記特定の観測点を通る場合でも、可動物体が円運動をする途中で上記特定の観測点を通る場合でも、可動物体が複雑な軌跡を描いて運動する途中で上記特定の観測点を通る場合でも、可動物体が当該特定の観測点を通ったことを昇降カウンタ２１により検出することができる。このように、本実施形態の昇降カウンタ２１によれば、可動物体の様々な形態の運動を検出することができる。

また、本実施形態の昇降カウンタ２１を備えた金型装置１によれば、外部からの電源電力の供給を行うことなく、かつ、電池を用いることなく、上型５（上型ホルダ７）の昇降をカウントすることができる。このように、本実施形態によれば、上型５の昇降カウント機能を有しつつも、電池交換等のメンテナンスが不要であり、かつ使用時に電源ケーブルの配線等が不要で取扱いが容易な金型装置を実現することができる。

［第２の実施形態］
図８は本発明の第２の実施形態の昇降カウンタ６１を示している。なお、図８において、本発明の第１の実施形態の昇降カウンタ２１と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。上述した第１の実施形態の昇降カウンタ２１は、図３に示すように、左側磁石３１および右側磁石３２を有し、これら左側磁石３１および右側磁石３２が、第１の磁気回路を形成する一対の磁石として用いられ、かつ第２の磁気回路を形成する一対の磁石として用いられている。これに対し、本実施形態の昇降カウンタ６１は、第１の磁気回路を形成する一対の磁石と、第２の磁気回路を形成する一対の磁石とをそれぞれ別々に有している。

すなわち、図８に示すように、第１の磁気回路を形成する左側磁石６２は、磁気センサ２２の左方の下側に設けられ、第１の磁気回路を形成する右側磁石６３は、磁気センサ２２の右方の下側に設けられている。また、左側磁石６２はその上側がＳ極となるように配置され、右側磁石６３はその上側がＮ極となるように配置されている。また、左側磁石６２の上端面が下側設定ヨーク３３の左側のヨーク片３４の左端側部分の下面に接触し、右側磁石６３の上端面が下側設定ヨーク３３の右側のヨーク片３５の右端側部分の下面に接触している。

また、第２の磁気回路を形成する左側磁石６４は、磁気センサ２２の左方の上側に設けられ、第２の磁気回路を形成する右側磁石６５は、磁気センサ２２の右方の上側に設けられている。また、左側磁石６４はその下側がＮ極となるように配置され、右側磁石６５はその下側がＳ極となるように配置されている。また、左側磁石６４の下端面が上側設定ヨーク３６の左側のヨーク片３７の左端側部分の上面に接触し、右側磁石６５の下端面が上側設定ヨーク３６の右側のヨーク片３８の右端側部分の上面に接触している。

また、第２の磁気回路を形成する左側磁石６４および右側磁石６５のそれぞれの体積は、第１の磁気回路を形成する左側磁石６２および右側磁石６３のそれぞれの体積よりも大きい。その結果、第２の磁気回路を形成する左側磁石６４および右側磁石６５のそれぞれの磁力は、第１の磁気回路を形成する左側磁石６２および右側磁石６３のそれぞれの磁力よりも大きい。

このような構成を有する昇降カウンタ６１によっても、上述した第１の実施形態の昇降カウンタ２１と同様の作用効果を得ることができる。また、昇降カウンタ６１によれば、第２の磁気回路を形成する左側磁石６４および右側磁石６５のそれぞれの磁力を、第１の磁気回路を形成する左側磁石６２および右側磁石６３のそれぞれの磁力と異ならせることにより、第１の磁気回路により形成される第１の磁場と、第２の磁気回路により形成される第２の磁場との強さの差を作り出すことができる。このように、本実施形態の昇降カウンタ６１によれば、第１の磁場の強さおよび第２の磁場の強さの設定の自由度を高めることができる。

なお、左側磁石６２および右側磁石６３が特許請求の範囲の記載における「一対の第１の磁石」の具体例であり、左側磁石６４および右側磁石６５が特許請求の範囲の記載における「一対の第２の磁石」の具体例である。

［第３の実施形態］
図９は本発明の第３の実施形態の昇降カウンタ７１を模式的に示している。なお、図９において、本発明の第１の実施形態の昇降カウンタ２１と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。図９に示すように、昇降カウンタ７１は、第１の実施形態の昇降カウンタ２１に磁場可変ヨーク７２を追加することにより形成されている。磁場可変ヨーク７２は、下側設定ヨーク３３の下方に、下側設定ヨーク３３と対向するように配置されている。また、下方視において、磁場可変ヨーク７２の左部がヨーク片３４の右部と重なり合い、磁場可変ヨーク７２の右部がヨーク片３５と左部と重なり合っている。また、磁場可変ヨーク７２の左右方向中央部は磁気センサ２２の左右方向中央部の下方に位置している。また、磁場可変ヨーク７２は磁場可変ヨーク４１と共に上型ホルダ７に固定されている。磁場可変ヨーク７２および磁場可変ヨーク４１は、上型ホルダ７が上昇したときには同時に上方へ移動し、上型ホルダ７が下降したときには同時に下方へ移動する。なお、第３の実施形態の磁場可変ヨーク７２は特許請求の範囲における「第１の磁場可変ヨーク」の具体例であり、第３の実施形態の磁場可変ヨーク４１は特許請求の範囲における「第２の磁場可変ヨーク」の具体例である。

上型ホルダ７が上限位置にあるとき、図９（Ａ）に示すように、磁場可変ヨーク４１は、上側設定ヨーク３６の各ヨーク片３７、３８の上面から上方へ所定距離以上離れた位置にあり、磁場可変ヨーク７２は、下側設定ヨーク３３の各ヨーク片３７、３８の下面から下方へ所定距離未満離れた位置にある。一方、上型ホルダ７が下降してその下限位置に移動したとき、図９（Ｂ）に示すように、磁場可変ヨーク４１は、上側設定ヨーク３６の各ヨーク片３７、３８の上面から上方へ上記所定距離未満の位置に移動し、磁場可変ヨーク７２は、下側設定ヨーク３３の各ヨーク片３７、３８の下面から下方へ所定距離以上離れた位置に移動する。図９（Ａ）および図９（Ｂ）中のＨ１は、いずれも上側設定ヨーク３６の各ヨーク片３７、３８の上面から上方へ所定距離離れた位置を示している。また、図９（Ａ）および図９（Ｂ）中のＨ２は、いずれも下側設定ヨーク３３の各ヨーク片３７、３８の下面から下方へ所定距離離れた位置を示している。図９（Ａ）においては、磁場可変ヨーク４１の位置が位置Ｈ１よりも高く、磁場可変ヨーク７２の位置が位置Ｈ２よりも高い。図９（Ｂ）においては、磁場可変ヨーク４１の位置が位置Ｈ１よりも低く、磁場可変ヨーク７２の位置が位置Ｈ２よりも低い。

また、図９において、左側磁石３１の下部のＮ極、右側磁石３２の下部のＳ極、および下側設定ヨーク３３は、磁場の方向が磁性素子２３の伸長方向における一方向（右方向）である第１の磁場を磁性素子２３にかける第１の磁気回路を形成する。また、右側磁石３２の上部のＮ極、左側磁石３１の上部のＳ極、および上側設定ヨーク３６は、磁場の方向が磁性素子２３の伸長方向における他方向（左方向）である第２の磁場を磁性素子にかける第２の磁気回路を形成する。

また、本実施形態においては、（１）上側設定ヨーク３６のヨーク片３７、３８と磁性素子２３の軸線との間の距離と、下側設定ヨーク３３のヨーク片３４、３５と磁性素子２３の軸線との間の距離とが等しい。また、（２）上側設定ヨーク３６の各ヨーク片３７、３８は、下側設定ヨーク３３の各ヨーク片３４、３５とそれぞれ同じ形状に形成されている。すなわち、ヨーク片３７の右端側部分および、ヨーク片３８の左端側部分には突出部が形成されていない。また、（３）上側設定ヨーク３６におけるヨーク片３７の右端とヨーク片３８の左端との間の距離は、下側設定ヨーク３３におけるヨーク片３４の右端とヨーク片３５の左端との間の距離と等しい。これら（１）～（３）の構成により、仮に磁場可変ヨーク４１および磁場可変ヨーク７２を取り除いた場合、磁性素子２３にかかる第１の磁場の強さと第２の磁場の強さとは互いに等しい。

図９（Ａ）に示すように、磁場可変ヨーク４１が、上側設定ヨーク３６の各ヨーク片３７、３８の上面から上方へ所定距離以上離れた位置にあり、かつ磁場可変ヨーク７２が、下側設定ヨーク３３の各ヨーク片３４、３５の下面から下方へ所定距離未満の位置にあるときには、第１の磁場における磁力線が磁場可変ヨーク７２内を通過し、第２の磁場における磁力線が磁性素子２３内を通過するようになる。この結果、磁性素子２３の磁化方向が、第２の磁場の方向に一致する方向、すなわち左方向となる。一方、図９（Ｂ）に示すように、磁場可変ヨーク４１が、上側設定ヨーク３６の各ヨーク片３７、３８の上面から上方へ所定距離未満の位置にあり、かつ磁場可変ヨーク７２が、下側設定ヨーク３３の各ヨーク片３４、３５の下面から下方へ所定距離以上離れたにあるときには、第１の磁場における磁力線が磁性素子２３内を通過し、第２の磁場における磁力線が磁場可変ヨーク４１内を通過するようになる。この結果、磁性素子２３の磁化方向が、第１の磁場の方向に一致する方向、すなわち右方向となる。

以上の説明からわかる通り、磁場可変ヨーク４１が、上側設定ヨーク３６の各ヨーク片３７、３８の上面から上方へ所定距離以上離れた位置から、上側設定ヨーク３６の各ヨーク片３７、３８の上面から上方へ上記所定距離未満の位置へ移動し、かつ磁場可変ヨーク７２が、下側設定ヨーク３３の各ヨーク片３４、３５の下面から下方へ所定距離以上未満の位置から、下側設定ヨーク３３の各ヨーク片３４、３５の下面から下方へ上記所定距離以上離れた位置へ移動したとき、すなわち、上型ホルダ７が上限位置から下限位置へ移動したとき、磁性素子２３の磁化方向が左方向から右方向に反転する。一方、磁場可変ヨーク４１が、上側設定ヨーク３６の各ヨーク片３７、３８の上面から上方へ上記所定距離未満の位置から、上側設定ヨーク３６の各ヨーク片３７、３８の上面から上方へ所定距離以上離れた位置へ移動し、かつ磁場可変ヨーク７２が、下側設定ヨーク３３の各ヨーク片３４、３５の下面から下方へ上記所定距離以上離れた位置から、下側設定ヨーク３３の各ヨーク片３４、３５の下面から下方へ所定距離未満の位置へ移動したとき、すなわち、上型ホルダ７が下限位置から上限位置へ移動したとき、磁性素子２３の磁化方向が右方向から左方向に反転する。

このような構成を有する昇降カウンタ７１によっても、磁場可変ヨーク４１、７２の少量の移動に基づいて上型ホルダ７の昇降を検出することができるので、小型の昇降カウンタを実現することができる。また、下側設定ヨーク３３および上側設定ヨーク３６を用いて磁力線の経路を制御することで、左側磁石３１および右側磁石３２をそれぞれ小さくすることができ、昇降カウンタ２１を小型化することができると共に、外来磁気ノイズの影響を受け難くすることができ、上型ホルダ７の昇降の検出精度および検出の安定性を高めることができる。

なお、上記各実施形態では、磁場可変ヨーク４１をヨーク片３７、３８の上面に対して垂直な方向に移動させることによって、磁場可変ヨーク４１とヨーク片３７、３８との間の距離を変化させる場合を例にあげたが、本発明はこれに限らない。磁場可変ヨーク４１をヨーク片３７、３８の上面に対して平行な方向に移動させることによって、磁場可変ヨーク４１とヨーク片３７、３８との間の距離を変化させてもよい。例えば、図１０に示すように、第１の実施形態の昇降カウンタ２１において磁場可変ヨーク４１を除く部分を、ヨーク片３４、３５、３７、３８のそれぞれの上面が垂直方向となるように、ブラケット８１を介して下型ホルダ６に取り付ける。また、磁場可変ヨーク４１をその下面が垂直方向となるようにブラケット８２を介して上型ホルダ７に取り付ける。図１０中の矢示ＸＩ－ＸＩ方向から昇降カウンタ２１を見ると図１１に示すようになる。図１１（Ａ）に示すように、上型ホルダ７が上限位置にあるときには、磁場可変ヨーク４１と上側設定ヨーク３６のヨーク片３７、３８との間の距離が所定距離以上となる。一方、図１１（Ｂ）に示すように、上型ホルダ７が下限位置にあるときには、磁場可変ヨーク４１と、ヨーク片３７の右部およびヨーク片３８の左部とが重なり、磁場可変ヨーク４１と上側設定ヨーク３６のヨーク片３７、３８との間の距離が所定距離未満となる。このように、上型ホルダ７が上限位置と下限位置との間を移動するとき、磁場可変ヨーク４１はヨーク片３７、３８の上面に対して平行な方向に移動する。磁場可変ヨーク４１をヨーク片３７、３８の上面に対して平行な方向に移動させる構成によっても、磁場可変ヨーク４１をヨーク片３７、３８の上面に対して垂直な方向に移動させる構成と同等の作用効果を得ることができる。

また、上記第１の実施形態において、上側設定ヨーク３６のヨーク片３７の右端側部分およびヨーク片３８の左端側部分に突出部３９、４０を形成する場合を例にあげた。ヨーク片３７、３８の互いに向かい合う端部に突出部３９、４０を形成することにより、ヨーク片３８から磁性素子２３へ入り、磁性素子２３からヨーク片３７へ出る磁力線の密度を高めることができ、磁性素子２３にかかる第２の磁場を強くすることができる。したがって、上側設定ヨーク３６のヨーク片３７、３８に突出部３９、４０を形成し、下側設定ヨーク３３のヨーク片３４、３５に突出部を形成しないことにより、磁性素子２３にかかる第２の磁場と磁性素子２３にかかる第１の磁場との強さの差を作り出すことができる。しかしながら、ヨーク片３４、３５、３７、３８の形状により、磁性素子２３にかかる第２の磁場と磁性素子２３にかかる第１の磁場との強さの差を作り出す方法はこれに限定されない。例えば、下側設定ヨークの一対のヨーク片の互いに向かい合う端部に凹部を形成することにより、これらのヨーク片を介して磁性素子２３へ出入りする磁力線の密度を低くするようにしてもよい。また、ヨーク片３４、３５、３７、３８の形状をそれぞれ同一にし、ヨーク片３４の右端３４Ａとヨーク片３５の左端３５Ａとの間の距離Ｄ３と、ヨーク片３７の右端３７Ａとヨーク片３８の左端３８Ａとの間の距離Ｄ４とを互いに異ならせることにより、磁性素子２３にかかる第２の磁場と磁性素子２３にかかる第１の磁場との強さの差を作り出すこともできる。

また、上記第１の実施形態では、磁場可変ヨーク４１を、上方視において上側設定ヨーク３６のヨーク片３７の右部およびヨーク片３８の左部に重なるように配置する場合を例にあげたが、本発明はこれに限らない。磁場可変ヨーク４１をヨーク片３７およびヨーク片３８のそれぞれの他の部分に重なるように配置してもよい。上方視において、磁場可変ヨーク４１がヨーク片３７のいずれかの部分と、ヨーク片３８のいずれかの部分に同時に重なるようにすることで、磁場可変ヨーク４１とヨーク片３７、３８との間の距離が上記所定距離未満となったときに、右側磁石３２のＮ極から左側磁石３１のＳ極へ向かう磁力線の経路を変更して、磁性素子２３を通過する磁力線の密度を下げることができる。

また、上記各実施形態では、昇降カウンタ２１（６１、７１）において磁場可変ヨーク４１を除く部分を、移動しない下型ホルダ６に取り付け、磁場可変ヨーク４１を、移動する上型ホルダ７に取り付けたが、昇降カウンタ２１（６１、７１）において磁場可変ヨーク４１を除く部分を、移動する上型ホルダ７に取り付け、磁場可変ヨーク４１を、移動しない下型ホルダ６に取り付けてもよい。

また、上記各実施形態では、磁性素子２３として、磁性素子の外周側部分よりも中心側部分の方が保磁力の大きい磁性素子を用いたが、磁性素子の外周側部分よりも中心側部分の方が保磁力の小さい磁性素子を用いてもよい。

また、本発明は、請求の範囲および明細書全体から読み取ることのできる発明の要旨または思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う運動検出装置および金型装置もまた本発明の技術思想に含まれる。

１ 金型装置
２ 被加工材
３ 金型
４ 下型（第２の金型片）
５ 上型（第１の金型片）
６ 下型ホルダ（第２の支持部）
７ 上型ホルダ（第１の支持部）
８ ガイドポスト（第３の支持部）
２１、６１、７１ 昇降カウンタ（運動検出装置）
２２ 磁気センサ
２３ 磁性素子
３１ 左側磁石（第１の共通磁石）
３２ 右側磁石（第２の共通磁石）
３３ 下側設定ヨーク（第１の設定ヨーク）
３４、３５ ヨーク片（第１のヨーク片）
３６ 上側設定ヨーク（第２の設定ヨーク）
３７、３８ ヨーク片（第２のヨーク片）
４１、７２ 磁場可変ヨーク
４５ カウント回路
６２ 左側磁石（第１の磁石）
６３ 右側磁石（第１の磁石）
６４ 左側磁石（第２の磁石）
６５ 右側磁石（第２の磁石）

Claims (13)

1. 第１の物体の第２の物体に対する相対的な運動を検出する運動検出装置であって、
   前記第２の物体に設けられ、直線状に伸長し外部からかかる磁場の方向に応じて磁化方向が変化する磁性素子を有する磁気センサと、
   前記第２の物体に設けられ、前記磁性素子にかかる磁場の方向が前記磁性素子の伸長方向一方向である第１の磁場を形成する一対の第１の磁石と、
   前記第２の物体に設けられ、前記磁性素子からその伸長方向と直交する一の方向に離れた領域において前記磁性素子の伸長方向一側および前記磁性素子の伸長方向他側に互いに離れてそれぞれ配置された一対の第１のヨーク片を有し、前記第１の磁場における磁力線が前記磁性素子内を当該磁性素子の伸長方向一方向に通過するように前記第１の磁場における磁力線の経路を設定する第１の設定ヨークと、
   前記第２の物体に設けられ、前記磁性素子にかかる磁場の方向が前記磁性素子の伸長方向他方向であり、かつ前記磁性素子にかかる磁場の強さが前記磁性素子にかかる前記第１の磁場の強さよりも強い第２の磁場を形成する一対の第２の磁石と、
   前記第２の物体に設けられ、前記磁性素子からその伸長方向と直交する他の方向に離れた領域において前記磁性素子の伸長方向一側および前記磁性素子の伸長方向他側に互いに離れてそれぞれ配置された一対の第２のヨーク片を有し、前記第２の磁場における磁力線が前記磁性素子内を当該磁性素子の伸長方向他方向に通過するように前記第２の磁場における磁力線の経路を設定する第２の設定ヨークと、
   前記第１の物体に設けられ、前記第２の設定ヨークに対して相対的に移動し、前記第２の設定ヨークとの距離が所定距離以上のときと、前記第２の設定ヨークとの距離が前記所定距離未満のときとで、前記第２の磁場における磁力線の経路を変えることによって前記磁性素子にかかる前記第２の磁場の強さを変化させる磁場可変ヨークとを備えていることを特徴とする運動検出装置。
2. 前記磁場可変ヨークは、前記一対の第２のヨーク片に対して相対的に移動し、前記一対の第２のヨーク片との距離が前記所定距離以上のときには、前記第２の設定ヨークにより設定された前記第２の磁場における磁力線の経路を維持し、前記一対の第２のヨーク片との距離が前記所定距離未満のときには、前記第２の磁場における磁力線が当該磁場可変ヨーク内を通過するように、前記第２の設定ヨークにより設定された前記第２の磁場における磁力線の経路を変更することを特徴とする請求項１に記載の運動検出装置。
3. 前記磁場可変ヨークは、当該磁場可変ヨークと前記一対の第２のヨーク片との距離が前記所定距離以上のときには、前記第２の設定ヨークにより設定された前記第２の磁場における磁力線の経路を維持することによって、前記磁性素子にかかる第２の磁場の強さが前記磁性素子にかかる前記第１の磁場の強さよりも強い状態を維持し、当該磁場可変ヨークと前記一対の第２のヨーク片との距離が前記所定距離未満のときには、前記第２の磁場における磁力線が当該磁場可変ヨーク内を通過するように、前記第２の設定ヨークにより設定された前記第２の磁場における磁力線の経路を変更することによって、前記磁性素子にかかる前記第２の磁場の強さを前記磁性素子にかかる前記第１の磁場の強さよりも弱くすることを特徴とする請求項１または２に記載の運動検出装置。
4. 前記一対の第２のヨーク片の互いに向かい合うそれぞれの端部の形状は、前記一対の第１のヨーク片の互いに向かい合うそれぞれの端部の形状と異なることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の運動検出装置。
5. 前記一対の第２のヨーク片間の距離は、前記一対の第１のヨーク片間の距離と異なることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の運動検出装置。
6. 前記磁性素子と前記一対の第２のヨーク片との間の距離は、前記磁性素子と前記一対の第１のヨーク片との間の距離と異なることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の運動検出装置。
7. 前記一対の第２の磁石のそれぞれの磁力は、前記一対の第１の磁石のそれぞれの磁力と異なることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の運動検出装置。
8. 第１の物体の第２の物体に対する相対的な運動を検出する運動検出装置であって、
   前記第２の物体に設けられ、直線状に伸長し外部からかかる磁場の方向に応じて磁化方向が変化する磁性素子を有する磁気センサと、
   前記第２の物体に設けられ、前記磁性素子にかかる磁場の方向が前記磁性素子の伸長方向一方向である第１の磁場を形成する一対の第１の磁石と、
   前記第２の物体に設けられ、前記磁性素子からその伸長方向と直交する一の方向に離れた領域において前記磁性素子の伸長方向一側および前記磁性素子の伸長方向他側に互いに離れてそれぞれ配置された一対の第１のヨーク片を有し、前記第１の磁場における磁力線が前記磁性素子内を当該磁性素子の伸長方向一方向に通過するように前記第１の磁場における磁力線の経路を設定する第１の設定ヨークと、
   前記第２の物体に設けられ、前記磁性素子にかかる磁場の方向が前記磁性素子の伸長方向他方向である第２の磁場を形成する一対の第２の磁石と、
   前記第２の物体に設けられ、前記磁性素子からその伸長方向と直交する他の方向に離れた領域において前記磁性素子の伸長方向一側および前記磁性素子の伸長方向他側に互いに離れてそれぞれ配置された一対の第２のヨーク片を有し、前記第２の磁場における磁力線が前記磁性素子内を当該磁性素子の伸長方向他方向に通過するように前記第２の磁場における磁力線の経路を設定する第２の設定ヨークと、
   前記第１の設定ヨークに対して相対的に移動し、前記第１の設定ヨークとの距離が第１の所定距離以上のときと、前記第１の設定ヨークとの距離が前記第１の所定距離未満のときとで、前記第１の磁場における磁力線の経路を変えることによって前記磁性素子にかかる前記第１の磁場の強さを変化させる第１の磁場可変ヨークと、
   前記第２の設定ヨークに対して相対的に移動し、前記第２の設定ヨークとの距離が第２の所定距離以上のときと、前記第２の設定ヨークとの距離が前記第２の所定距離未満のときとで、前記第２の磁場における磁力線の経路を変えることによって前記磁性素子にかかる前記第２の磁場の強さを変化させる第２の磁場可変ヨークとを備えていることを特徴とする運動検出装置。
9. 前記第１の磁場可変ヨークは、前記第１の物体が前記第２の物体に対して一方向に相対的に移動したときに当該第１の磁場可変ヨークと前記第１の設定ヨークとの距離が大きくなり、前記第１の物体が前記第２の物体に対して他方向に相対的に移動したときに当該第１の磁場可変ヨークと前記第１の設定ヨークとの距離が小さくなるように前記第１の物体に設けられ、
   前記第２の磁場可変ヨークは、前記第１の物体が前記第２の物体に対して一方向に相対的に移動したときに当該第２の磁場可変ヨークと前記第２の設定ヨークとの距離が小さくなり、前記第１の物体が前記第２の物体に対して他方向に相対的に移動したときに当該第２の磁場可変ヨークと前記第２の設定ヨークとの距離が大きくなるように前記第１の物体に設けられ、
   前記第１の磁場可変ヨークは、当該第１の磁場可変ヨークと前記第１の設定ヨークとの距離が前記第１の所定距離以上のときには、前記第１の設定ヨークにより設定された前記第１の磁場における磁力線の経路を維持し、当該第１の磁場可変ヨークと前記第１の設定ヨークとの距離が前記第１の所定距離未満のときには、前記第１の磁場における磁力線が当該第１の磁場可変ヨーク内を通過するように、前記第１の設定ヨークにより設定された前記第１の磁場における磁力線の経路を変更し、
   前記第２の磁場可変ヨークは、前記第２の磁場可変ヨークと前記第２の設定ヨークとの距離が前記第２の所定距離以上のときには、前記第２の設定ヨークにより設定された前記第２の磁場における磁力線の経路を維持し、前記第２の磁場可変ヨークと前記第２の設定ヨークとの距離が前記第２の所定距離未満のときには、前記第２の磁場における磁力線が当該第２の磁場可変ヨーク内を通過するように、前記第２の設定ヨークにより設定された前記第２の磁場における磁力線の経路を変更し、
   前記第１の物体が前記第２の物体に対して一方向に相対的に移動することにより、前記第１の磁場可変ヨークと前記第１の設定ヨークとの距離が前記第１の所定距離以上となり、かつ前記第２の磁場可変ヨークと前記第２の設定ヨークとの距離が前記第２の所定距離未満となったときには、前記磁性素子にかかる前記第２の磁場の強さが前記磁性素子にかかる前記第１の磁場の強さよりも弱くなり、前記第１の物体が前記第２の物体に対して他方向に相対的に移動することにより、前記第１の磁場可変ヨークと前記第１の設定ヨークとの距離が前記第１の所定距離未満となり、かつ前記第２の磁場可変ヨークと前記第２の設定ヨークとの距離が前記第２の所定距離以上となったときには、前記磁性素子にかかる前記第２の磁場の強さが前記磁性素子にかかる前記第１の磁場の強さよりも強くなることを特徴とする請求項８に記載の運動検出装置。
10. 前記一対の第１の磁石のうちの一方の磁石と前記一対の第２の磁石のうちの一方の磁石とは単一の第１の共通磁石により形成され、前記一対の第１の磁石のうちの他方の磁石と前記一対の第２の磁石のうちの他方の磁石とは単一の第２の共通磁石により形成されていることを特徴とする請求項１ないし９のいずれかに記載の運動検出装置。
11. 前記磁性素子の磁化方向が当該磁性素子の伸長方向一方向から伸長方向他方向に変化した回数、および前記磁性素子の磁化方向が当該磁性素子の伸長方向他方向から伸長方向一方向に変化した回数の一方または双方をカウントするカウント回路を備えていることを特徴とする請求項１ないし１０のいずれかに記載の運動検出装置。
12. 前記磁性素子は大バルクハウゼン効果を生じる磁性素子であることを特徴とする請求項１ないし１１のいずれかに記載の運動検出装置。
13. 第１の金型片および第２の金型片を有し、前記第１の金型片と前記第２の金型片との間に被加工材を挟み、前記被加工材に対してプレス加工を行う金型と、
    前記第１の金型片を支持する第１の支持部と、
    前記第２の金型片を支持する第２の支持部と、
    前記第１の金型片が前記第２の金型片に対して接離するように前記第１の支持部を前記第２の支持部に対して相対的に移動可能に支持する第３の支持部と、
    請求項１ないし１２のいずれかに記載の運動検出装置とを備え、
    前記第１の物体は前記第１の支持部であり、
    前記第２の物体は前記第２の支持部であり、
    前記運動検出装置は前記第１の支持部の前記第２の支持部に対する相対的な移動を検出することを特徴とする金型装置。

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