JP2009098005A - Position detector - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、二輪車や自動車を代表とする各種車両に搭載される操作手段の操作位置(回動角)をホールIC等からなる磁気検出体にて検出する非接触式の位置検出器に関するものである。 The present invention relates to a non-contact type position detector that detects an operation position (rotation angle) of an operation means mounted on various vehicles such as two-wheeled vehicles and automobiles with a magnetic detector composed of a Hall IC or the like. is there.
従来、この種の非接触式の位置検出器にあっては、例えば特許文献1に記載されているものが知られている。この特許文献1に記載の位置検出器は、略半円弧状に形成される第1磁性体と、前記第1磁性体を取り巻くように前記第1磁性体と対向配置され前記第1磁性体と同心円状の第2磁性体と、前記第1,第2磁性体間に形成される空隙部の両端に閉磁気回路を形成すべく配設された磁界(N極、S極)方向が同一な2つの永久磁石とを備え、前記空隙部(前記閉磁気回路の内部)に生じる漏洩磁界を検出するように前記閉磁気回路の内部にホール素子等の検出素子を配設し、被検出体の回動(操作手段の回動操作)に応じて前記検出素子が前記空隙部を移動し前記漏洩磁界を検出することで、前記検出素子からの出力より前記被検出体(前記操作手段)の回動角を検出するものであった。
特許文献1に記載された非接触式の位置検出器においては、操作手段の回動角の全範囲にわたって前記検出素子からの出力変化が直線性(以下、リニアリティと記す)を有することが検出精度の向上のために好ましく、そのためリニアリティの改善が求められている。しかしながら、特許文献1記載の位置検出器の場合、第1磁性体とこの第1磁性体の外側に位置する第2磁性体とが、ともに略半円弧状に形成され、各磁性体とで閉磁気回路を構成する2つの永久磁石が、前記各磁性体の間に形成される空隙部の両端に配設される構成となっていることから、前記各磁性体並びに前記各永久磁石製作時の加工精度のバラツキにより、略半円弧状の前記各磁性体が、これらの間に位置する前記各永久磁石と部分的に当接(面接触)しない状態で配設されてしまうことがあった。 In the non-contact type position detector described in Patent Document 1, it is detected that the output change from the detection element has linearity (hereinafter referred to as linearity) over the entire range of the rotation angle of the operation means. Therefore, improvement of linearity is required. However, in the case of the position detector described in Patent Document 1, the first magnetic body and the second magnetic body located outside the first magnetic body are both formed in a substantially semicircular arc shape, and are closed by each magnetic body. Since the two permanent magnets constituting the magnetic circuit are arranged at both ends of the gap formed between the magnetic bodies, the magnetic bodies and the permanent magnets are manufactured at the time of manufacture. Due to variations in processing accuracy, the substantially semicircular arc-shaped magnetic bodies may be disposed in a state where they do not partially abut (surface contact) with the permanent magnets positioned therebetween.
このことは、前記第1磁性体の外側円弧面とこれに対応する前記各永久磁石の一方の面、及び前記第2磁性体の内側円弧面とこれに対向する前記各永久磁石の他方の面とが全領域で密着しないことを意味している。例えば、2つの前記永久磁石のうち、一方の永久磁石が、前記第1,第2磁性体と全領域で面接触し、他方の永久磁石が、前記第1,第2磁性体のうち少なくとも1つと全領域で面接触せずに部分的に非接触状態となった場合には、前記閉磁気回路の内部に漏洩する前記漏洩磁界の磁力は、前記非接触状態の存在する前記他方の永久磁石側が、前記非接触状態の存在しない前記一方の永久磁石側よりも弱くなる。 This is because the outer arc surface of the first magnetic body and one surface of each permanent magnet corresponding to the outer arc surface, and the other arc surface of the second magnetic body and the other surface of each permanent magnet facing it. Means that it does not adhere in all areas. For example, one of the two permanent magnets is in surface contact with the first and second magnetic bodies in the entire region, and the other permanent magnet is at least one of the first and second magnetic bodies. When the magnetic field of the leakage magnetic field that leaks into the closed magnetic circuit is partially in a non-contact state without surface contact in the entire region, the other permanent magnet in the non-contact state exists. The side becomes weaker than the one permanent magnet side where the non-contact state does not exist.
従って、前記操作手段の全回動範囲にわたって前記操作手段を回動させた場合、前記操作手段の回動に同期して前記検出素子が回動することになるが、この際、所定角度回動する前記操作手段の回動角と、前記操作手段の回動に同期して回動する前記検出素子により検出される出力(出力電圧)との関係(出力特性)は、前記一方の永久磁石側と前記他方の永久磁石側とで前記漏洩磁界の磁力が若干異なることに起因して、リニアリティを有する出力特性を得ることができず、良好な検出精度が得られないという問題があった。 Therefore, when the operation means is rotated over the entire rotation range of the operation means, the detection element is rotated in synchronization with the rotation of the operation means. The relationship (output characteristic) between the rotation angle of the operating means and the output (output voltage) detected by the detection element rotating in synchronization with the rotation of the operating means is the one permanent magnet side Due to the fact that the magnetic force of the leakage magnetic field is slightly different on the other permanent magnet side, there is a problem that output characteristics having linearity cannot be obtained and good detection accuracy cannot be obtained.
そこで、本願出願人は、磁気ヘッドに備えられた磁性体の幅を漸次異ならせることによってリニアリティを向上させた位置検出器を特願2007−259581として提案している。しかし、斯かる位置検出器は、移動部材に磁気発生源が備えられたものであり、このような構造の磁気の変化を磁気検出素子によって検出すると、移動部材のスラスト方向のガタツキが誤差として出力に影響するため、位置検出の精度が悪化してしまうという問題を有しており、更なる改良の余地があった。
本発明は、移動部材の位置検出精度を向上させることが可能な位置検出装置を提供することを目的とするものである。
Therefore, the applicant of the present application has proposed as a Japanese Patent Application No. 2007-259581 a position detector in which the linearity is improved by gradually varying the width of the magnetic body provided in the magnetic head. However, in such a position detector, the moving member is provided with a magnetic source, and when the magnetic change of such a structure is detected by the magnetic detection element, the backlash in the thrust direction of the moving member is output as an error. Therefore, there is a problem that the accuracy of position detection deteriorates, and there is room for further improvement.
An object of this invention is to provide the position detection apparatus which can improve the position detection precision of a moving member.
本発明は、請求項1に記載したように、対向面を有する一対の磁性体間に一対の磁石を配設し、前記一対の磁性体と前記一対の磁石とで閉磁気回路を形成してなる磁気ヘッドと、操作手段の操作量に応じて前記磁気ヘッドを移動させる移動部材と、前記磁気ヘッドにおける前記閉磁気回路の内部に配設され、前記移動部材の移動に伴い前記閉磁気回路の内部に生じる漏洩磁界の変化を検出する磁気検出体と、を備えた位置検出器において、前記移動部材と前記磁気ヘッドとは別体からなるものである。 According to the first aspect of the present invention, a pair of magnets is disposed between a pair of magnetic bodies having opposing surfaces, and a closed magnetic circuit is formed by the pair of magnetic bodies and the pair of magnets. And a moving member that moves the magnetic head in accordance with the amount of operation of the operating means, and is disposed inside the closed magnetic circuit in the magnetic head. In the position detector including a magnetic detector that detects a change in the leakage magnetic field generated inside, the moving member and the magnetic head are separate.
また、本発明は、請求項2に記載したように、前記移動部材と前記磁気ヘッドとの間に緩衝部材を配設してなるものである。 Further, according to the present invention, a buffer member is disposed between the moving member and the magnetic head.
また、本発明は、請求項3に記載したように、前記緩衝部材は、板バネであるものである。 According to a third aspect of the present invention, the buffer member is a leaf spring.
請求項1に記載の発明は、移動部材と磁気ヘッドと別体とすることで、磁気ヘッドに移動部材のスラスト方向のガタツキを伝えないようにすることができ、位置検出精度を向上させることができる。 According to the first aspect of the present invention, by providing the moving member and the magnetic head separately, it is possible to prevent the magnetic head from transmitting backlash in the thrust direction of the moving member, and to improve the position detection accuracy. it can.
請求項2に記載の発明は、移動部材と磁気ヘッドの間に緩衝部材を配設することで、移動部材と磁気ヘッドの隙間を補い、磁気ヘッドの移動方向のガタツキを抑えることができ、位置検出精度を向上させることができる。 According to the second aspect of the present invention, the buffer member is disposed between the moving member and the magnetic head, so that the gap between the moving member and the magnetic head can be compensated to prevent the magnetic head from moving in the moving direction. Detection accuracy can be improved.
請求項3に記載の発明は、緩衝部材を板バネとすることで、移動部材と磁気ヘッドの隙間が狭くても緩衝部材を配設することができる。 According to the third aspect of the present invention, since the buffer member is a leaf spring, the buffer member can be disposed even if the gap between the moving member and the magnetic head is narrow.
以下、添付図面に基づいて、二輪車に搭載されるハンドルバーに回動可能に設けられた操作グリップの操作量(回動角)を検出する位置検出器に本発明を適用した一実施形態を説明する。 Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to a position detector that detects an operation amount (rotation angle) of an operation grip rotatably provided on a handle bar mounted on a motorcycle will be described with reference to the accompanying drawings. To do.
位置検出器は、ハンドルバー1に回動可能に取り付けられた操作グリップ(操作手段)2と、この操作グリップ2の回動操作に同期して回動する移動部材3と、一対の磁性体4と、移動部材3に埋設され一対の磁性体4とで閉磁気回路を形成する一対の磁石5と、前記閉磁気回路の内部に配設され前記閉磁気回路の内部に生じる漏洩磁界を検出するための磁気検出体6と、この磁気検出体6の搭載された回路基板7と、磁性体4や磁石5等を収納する枠体8とから主に構成されている。
The position detector includes an operation grip (operation means) 2 that is rotatably attached to the handle bar 1, a moving
操作グリップ2は、ポリアセタール等の合成樹脂材料からなり、図2中、右方に位置する二輪車のハンドルバー1の外周部を覆うように取り付けられている。この場合、操作グリップ2は、移動部材3と一体的に形成されているため、操作グリップ2の操作量に応じて移動部材3が回動する構成となっている。なお、2aは、枠体8側となる操作グリップ2の端部に形成された鍔部である。
The
移動部材3は、合成樹脂材料からなり、ハンドルバー1を取り巻く略平板リング状に形成され、ハンドルバー1と枠体8との間に形成される空洞部Sに位置し、ハンドルバー1が挿通する挿通部3aを有する円環部3bを備えている。円環部3bの外周部には、相対する位置に一対のフランジ部3c,3dが形成されている。なお、3gは、操作グリップ2を通常位置に戻した際に、枠体8の後述する回動規制部と当接する当接面である。
The moving
磁性体4は、略平板からなる第1の磁性体4aと、この第1の磁性体4aと同一形状、同一板厚であって、第1の磁性体4aとは所定の一定間隔を有して対向するように配設される第2の磁性体4bとからなる。各磁性体4a,4bは、ともに鉄等の金属材からなり、打ち抜き加工等により略半円環状に形成されている。磁性体4の一端部には、略U字形状に形成された金属材からなる緩衝部材である板バネ4cが溶着されている。
The
磁石5は、略円板状(略円柱形状)に成形された第1の磁石5aと、この第1の磁石5と同一形状、同一板厚の第2の磁石5bとからなり、磁性体4の両端部に位置し、各磁石5a,5bの磁力(前記磁気的結合力)によって各磁性体4a,4bを磁気的に結合保持してなるものであり、各磁石5a,5bと各磁性体4a,4bとで磁気ヘッドを構成している。この磁気ヘッドは、移動部材3とは別体になっており、磁気ヘッドに移動部材3のスラスト方向のガタツキが伝わらないようになっている。磁性体4の一端部と移動部材のフランジ部3cの間には、若干の隙間Cがあるがこの隙間Cには緩衝部材である板バネ4cがあり、磁気ヘッドの回動方向のガタツキを抑えている。
なお、各磁石5a,5bは、例えばサマリウム−コバルト等の磁性材料からなり、各磁性体4a,4b間においてN極、S極が互いに反対向きをなすように着磁されているため、各磁性体4a,4bと各磁石5a,5bとにより閉磁気回路が形成されることになる。
The
The
磁気検出体6は、ホールIC,MR素子(半導体磁気抵抗素子)等の検出素子からなり、各磁性体4a,4bの間に位置しており、各磁性体4a,4b並びにこれを磁気結合してなる各磁石5a,5bの回動に伴う前記漏洩磁界の変化を電気信号に変換し、かかる電気信号を後述する電気コードを通じて外部に出力するものである。なお、磁気検出体6は、磁石5の回動軌道上に配設されているものの、回動する磁石5と当接しない位置に配設されているため、磁石5と磁気検出体6とは接触しない構成となる。
The
回路基板7は、ガラスエポキシ等の絶縁材料からなる略矩形状の基板に所定の配線パターンが形成されており、磁性体4の下方に配設され、磁気検出体6及びコンデンサ等からなる図示しない電子部品等が半田等により電気的に固定されている。かかる回路基板7には、磁気検出体6からの前記電気信号を図示しないエンジンコントロールユニットに伝達するための複数の電気コード9が備えられ、各電気コード9は、回路基板7の所定箇所に半田により電気的に接続され、前記エンジンコントロールユニットと接続される。
The
枠体8は、アルミニウム等の非磁性金属材料をはじめとする各種金属材料もしくは合成樹脂材料からなる上側枠体8aと下側枠体8bとに分割形成され、上側枠体8aと下側枠体8bとの間に形成される空間領域は、移動部材3と磁性体4と磁石5と磁気検出体6と回路基板7等の各部材を収納する収納部を形成している。上側枠体8aは、対向する一対の半円状平板部8c,8dと、各半円状平板部8c,8dの曲面側開口を塞ぐ曲面壁部8eとから主に構成されている。なお、8fは、操作グリップ2の回動操作解除時に移動部材3の当接面3gが当接することで、移動部材3の回動を規制する回動規制部であり、この回動規制部8fは、曲面壁部8eに一体的に形成されている。
The
一方、下側枠体8bは、半円を構成する曲面の片側端部を外側に膨出させた形状からなる一対の平板部8g,8hと、各平板部8g,8hにおける前記曲面並びにこれに連なる膨出部分の開口を塞ぐ壁部8iとから主に構成され、前記膨出部分に回路基板7を収納している。なお、各枠体8a,8bは、非磁性金属材料からなる図示しないボルト等の適宜固定手段によって固定されている。
On the other hand, the
本実施形態では、移動部材3と磁気ヘッドとが別体になっており、磁気ヘッドに移動部材3のスラスト方向のガタツキが伝わらないようにして、位置検出精度を向上させることができ、且つ、移動部材3と磁気ヘッドの間に板バネ4cを配設することで、移動部材3と磁気ヘッドの隙間Cを補い、磁気ヘッドの回動方向のガタツキを抑えることができる。また、一対の磁性体4が打ち抜き加工により平板状に形成されているとともに、一対の磁性体4の間に介在する一対の磁石5が円柱形状に成形されているため、磁性体4と磁石5とを容易に製作することができ、コスト上昇を抑えることができる。
In the present embodiment, the moving
1 ハンドルバー
2 操作グリップ(操作手段)
2c 突起部
3 移動部材
4 磁性体
4a 第1の磁性体
4b 第2の磁性体
4c 板バネ(緩衝部材)
5 磁石
5a 第1の磁石
5b 第2の磁石
6 磁気検出体
7 回路基板
8 枠体
9 保持体
C 隙間
1
DESCRIPTION OF
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007270173A JP2009098005A (en) | 2007-10-17 | 2007-10-17 | Position detector |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009098005A true JP2009098005A (en) | 2009-05-07 |
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Family Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2007270173A Pending JP2009098005A (en) | 2007-10-17 | 2007-10-17 | Position detector |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2009098005A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2011065224A1 (en) | 2009-11-30 | 2011-06-03 | 日本精機株式会社 | Position detecting device |
JP2011242360A (en) * | 2010-05-21 | 2011-12-01 | Mikuni Corp | Rotation angle sensor |
WO2012164995A1 (en) | 2011-05-30 | 2012-12-06 | 日本精機株式会社 | Position detecting apparatus |
-
2007
- 2007-10-17 JP JP2007270173A patent/JP2009098005A/en active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011065224A1 (en) | 2009-11-30 | 2011-06-03 | 日本精機株式会社 | Position detecting device |
US8922201B2 (en) | 2009-11-30 | 2014-12-30 | Nippon Seiki Co., Ltd. | Position detecting device for detecting the operation position of an operating portion of a vehicle |
JP2011242360A (en) * | 2010-05-21 | 2011-12-01 | Mikuni Corp | Rotation angle sensor |
WO2012164995A1 (en) | 2011-05-30 | 2012-12-06 | 日本精機株式会社 | Position detecting apparatus |
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