JP2010060339A - Movement detection device using magnet - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関の排ガス再循環装置に設けられるバルブの開閉量や、各種装置の機構の移動量を検知するのに使用される移動検出装置に係り、特に、移動部に磁石が搭載され、固定部に前記磁石からの漏れ磁界を検知する磁気検知器が設けられた移動検出装置に関する。 The present invention relates to a movement detection device used to detect the opening / closing amount of a valve provided in an exhaust gas recirculation device of an internal combustion engine and the movement amount of various device mechanisms, and in particular, a magnet is mounted on a moving part. The present invention relates to a movement detection device in which a magnetic detector for detecting a leakage magnetic field from the magnet is provided in a fixed portion.
各種機器において、移動部の移動状態を検出するために、磁石とこの磁石からの漏れ磁界を検知する磁気検知器を備えた移動検出装置が使用されている。その一例として、以下の特許文献1には、内燃機関の気化器に設けられた可変バルブの開閉量を磁気センサで検出する開度検出装置が開示されている。 In various devices, a movement detection device including a magnet and a magnetic detector that detects a leakage magnetic field from the magnet is used to detect the movement state of the moving unit. As an example, Patent Document 1 below discloses an opening degree detection device that detects an opening / closing amount of a variable valve provided in a carburetor of an internal combustion engine using a magnetic sensor.
この開度検出装置は、バルブ室内に設けられたホルダが、ピストンバルブと一緒に往復移動する。ホルダにはプラスチックマグネットが固定され、ピストンバルブとホルダの移動に伴って、このプラスチックマグネットがバルブ室を移動する。バルブ室の外側にはセンサ室が一体に形成されており、このセンサ室内に、プラスチックマグネットの移動方向に並んで3個の磁気センサが設けられている。この開度検出装置は、3個の磁気センサが、プラスチックマグネットの移動位置を検知することで、ピストンバルブが第1開度、第2開度または第3開度となったことを検知するというものである。 In this opening degree detection device, a holder provided in the valve chamber reciprocates together with the piston valve. A plastic magnet is fixed to the holder, and the plastic magnet moves in the valve chamber as the piston valve and the holder move. A sensor chamber is integrally formed outside the valve chamber, and three magnetic sensors are provided in the sensor chamber side by side in the moving direction of the plastic magnet. In this opening degree detection device, three magnetic sensors detect the movement position of the plastic magnet, thereby detecting that the piston valve has reached the first opening degree, the second opening degree, or the third opening degree. Is.
特許文献1に記載された開度検出装置は、3個の磁気センサを使用してピストンバルブの開度を3段階で検知することが可能ではあるが、例えば、排気ガス再循環装置の循環経路に設けられた開閉バルブなどで必要とされるように、バルブの開閉度を細かな分解能で検知することは難しい。 Although the opening degree detection device described in Patent Document 1 can detect the opening degree of the piston valve in three stages using three magnetic sensors, for example, the circulation path of the exhaust gas recirculation device It is difficult to detect the degree of opening and closing of the valve with fine resolution, as required by the opening and closing valve provided in the.
また、前記プラスチックマグネットが、直接にバルブ室の内壁に対向して移動するものであるため、プラスチック磁石とそれぞれの磁気センサとの対向距離を高精度に確保するのが困難な構造である。よって、プラスチックマグネットが移動するときに、それぞれの磁気センサからの検出値にばらつきが生じるおそれがある。また、プラスチックマグネットがバルブ室の内壁に直接に対向して移動するために、プラスチックマグネットが移動する際に前記内壁との摺動摩擦力によって磨耗したり損傷する可能性がある。
本発明は上記従来の課題を解決するものであり、移動部が案内面に沿って移動する際に、移動部に設けられた磁石と前記案内面との相対距離を常に高精度に確保でき、磁気検知器によって移動部の移動位置を高精度に検知できる移動検出装置を提供することを目的としている。 The present invention solves the above-described conventional problems, and when the moving unit moves along the guide surface, the relative distance between the magnet provided on the moving unit and the guide surface can always be ensured with high accuracy, An object of the present invention is to provide a movement detection device that can detect the movement position of a moving unit with high accuracy by a magnetic detector.
また本発明は、磁気検知器で磁石からの漏れ磁界を高精度に検知でき、移動位置の移動量を高い分解能で検知することが可能な移動検出装置を提供することを目的としている。 Another object of the present invention is to provide a movement detection device that can detect a leakage magnetic field from a magnet with high accuracy by a magnetic detector and can detect a movement amount of a movement position with high resolution.
本発明は、固定部に設けられた案内部に沿って直線的に往復移動する移動部と、前記移動部と一緒に移動する磁石と、前記固定部に設置されて前記磁石からの漏れ磁界を検知する磁気検知器とを有する移動検出装置において、
前記磁石の前記磁気検知器に対向する対向面は、前記移動部の移動方向に向く両端部よりもその中間領域が、前記磁気検知器が配置された側に向けて突出する形状であり、
前記磁石を保持して前記移動部と共に移動するホルダが設けられ、前記ホルダには、少なくとも前記対向面の中央領域に対向する部分に開口部が形成されていることを特徴とするものである。
The present invention provides a moving unit that linearly reciprocates along a guide unit provided in a fixed unit, a magnet that moves together with the moving unit, a leakage magnetic field from the magnet that is installed in the fixed unit. In a movement detection device having a magnetic detector to detect,
The opposing surface of the magnet that faces the magnetic detector has a shape in which an intermediate region protrudes toward the side where the magnetic detector is disposed, rather than both end portions of the moving portion that are directed in the moving direction.
A holder that holds the magnet and moves together with the moving portion is provided, and the holder has an opening formed at least in a portion facing the central region of the facing surface.
本発明の移動検出装置は、その対向面の中央部が磁気検知器が設けられた側に向けて突出する形状の磁石を使用しているため、ホルダが動いたときに、その移動距離と磁気検知器による検知出力との関係を一次関数に近いものにできる。そして、ホルダには磁石の中央部に対向する開口部が設けられているため、磁石の中央部をこの開口部内に配置して、磁石と磁気検知器との距離を近づけることができる。よって、磁気検知器による漏れ磁界の検知感度を高めることができる。 The movement detection device of the present invention uses a magnet having a shape in which the central portion of the opposing surface protrudes toward the side on which the magnetic detector is provided. The relationship with the detection output by the detector can be close to a linear function. And since the opening provided in the holder facing the center part of a magnet is provided, the center part of a magnet can be arrange | positioned in this opening part, and the distance of a magnet and a magnetic detector can be shortened. Therefore, the detection sensitivity of the leakage magnetic field by the magnetic detector can be increased.
本発明は、前記磁石の前記対向面は、前記両端部よりも前記中間領域が前記磁気検知器が配置された側に突出する突曲面である。 In the present invention, the facing surface of the magnet is a protruding curved surface in which the intermediate region protrudes to the side where the magnetic detector is disposed from both end portions.
また、本発明は、前記ホルダは、前記対向面が向く側と逆の側である背部で開口する保持凹部を有しており、前記磁石は、前記背部から前記保持凹部に挿入され、前記保持凹部内において、前記磁石が前記移動部の移動方向へ動かないように固定されているものである。 Further, according to the present invention, the holder has a holding recess that opens at a back portion that is the side opposite to the side to which the facing surface faces, and the magnet is inserted into the holding recess from the back portion, and the holding In the recess, the magnet is fixed so as not to move in the moving direction of the moving part.
上記構成の移動検出装置では、磁石をホルダの背部の開口部から装着することで、ホルダに磁石を保持させることができ、組み立て作業を容易にできる。 In the movement detection apparatus having the above-described configuration, the magnet can be held by the holder by attaching the magnet from the opening of the back portion of the holder, and assembly work can be facilitated.
本発明は、前記磁石には、前記対向面よりも後退した位置に当接部が設けられ、前記ホルダには、前記開口部以外の領域に位置決め部が設けられており、前記当接部が前記位置決め部に支持されて、前記ホルダ内で前記磁石が位置決めされているものが好ましい。 In the present invention, the magnet is provided with a contact portion at a position retracted from the facing surface, the holder is provided with a positioning portion in a region other than the opening, and the contact portion is It is preferable that the magnet is positioned in the holder supported by the positioning portion.
磁石には、対向面から後退する当接部が設けられ、この当接部をホルダに当接させて磁石を位置決めしているため、磁石の突形状の対向面をホルダ内において正確に位置決めすることができる。 The magnet is provided with an abutting portion that retreats from the facing surface, and the magnet is positioned by abutting the abutting portion against the holder. Therefore, the opposing surface of the projecting shape of the magnet is accurately positioned in the holder. be able to.
また、本発明は、前記移動部と前記ホルダとの間に板ばねが設けられており、前記ホルダが前記板ばねによって前記磁気検知器が配置された側に向けて押圧されているとともに、前記板ばねに設けられた補助押圧片によって、前記磁石が直接押圧されて、前記当接部が前記位置決め部に弾圧されているものとして構成できる。 In the present invention, a leaf spring is provided between the moving part and the holder, and the holder is pressed toward the side where the magnetic detector is disposed by the leaf spring, The magnet is directly pressed by an auxiliary pressing piece provided on a leaf spring, and the contact portion is elastically pressed by the positioning portion.
上記構成では、板ばねに設けられた保持押圧片で、磁石の当接部がホルダの位置決め部に押し付けられ、磁石をホルダ内で動くことなく保持させることができる。 In the above configuration, the magnet pressing portion is pressed against the positioning portion of the holder by the holding pressing piece provided on the leaf spring, and the magnet can be held without moving in the holder.
本発明の移動検出装置は、移動部と共に移動するホルダに保持されている磁石が突形状の対向面を有しており、ホルダには磁石の対向面の中央領域が対向する開口部が形成されている。そのために、磁石の対向面を磁気検知器に接近する位置に配置でき、磁気検知器による磁石の漏れ磁界の検知感度を高くできる。 In the movement detecting device of the present invention, the magnet held by the holder that moves together with the moving part has a projecting facing surface, and the holder is formed with an opening that faces the central region of the facing surface of the magnet. ing. Therefore, the opposing surface of a magnet can be arrange | positioned in the position which approaches a magnetic detector, and the detection sensitivity of the leakage magnetic field of the magnet by a magnetic detector can be made high.
また、磁石に突形状の対向面よりも後退した位置に当接部を形成し、この当接部で磁石を位置決めすることにより、磁石の磁気検知器に対向する対向面が曲面であっても、ホルダ内で磁石を確実に位置決めすることができる。 Moreover, even if the opposing surface facing the magnetism detector of the magnet is a curved surface, a contact portion is formed at a position retracted from the protruding opposing surface of the magnet, and the magnet is positioned by this contact portion. The magnet can be reliably positioned in the holder.
図1は本発明の実施の形態の移動検出装置を示す断面図である。図2は、板ばねと摺動ホルダとが組まれた状態を背部側から示す斜視図であり、図3は、板ばねと磁石と摺動ホルダを背部側から見た分解斜視図である。図4は磁石と摺動ホルダを対向面側から見た分解斜視図である。図5は、板ばねと摺動ホルダを示す縦断面図である。 FIG. 1 is a sectional view showing a movement detecting apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a perspective view showing a state in which the leaf spring and the sliding holder are assembled from the back side, and FIG. 3 is an exploded perspective view of the leaf spring, the magnet, and the sliding holder as seen from the back side. FIG. 4 is an exploded perspective view of the magnet and the sliding holder as viewed from the facing surface side. FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing the leaf spring and the sliding holder.
図1に示す移動検出装置10は、内燃機関の排気ガス再循環装置(EGR)において、排気ガスの循環量を制御する制御弁1の開閉度を検出するためのものである。制御弁は、自動車に設けられた制御部からの指令によりモータの動力などによって開閉する。
A
移動検出装置10は、固定部であるハウジング11を有している。ハウジング11は合成樹脂材料で射出成型されるなどして非磁性材料で形成されている。ハウジング11の下部にスラスト軸受13が取り付けられており、このスラスト軸受13に軸部12aがY1−Y2方向へ摺動自在に保持されている。前記軸部12aは、前記制御弁1が開閉動作する際に、制御弁1の開度に応じてY1−Y2方向へ移動する。軸部12aの上部には移動部12bが一体に形成されており、軸部12aと移動部12bが、ハウジング11の内部のシリンダ11a内を上下に移動する。軸部12aと移動部12bは、合成樹脂材料などの非磁性材料で形成されている。シリンダ11a内には上方に圧縮コイルばね17が収納されており、この圧縮コイルばね17によって、軸部12aと移動部12bが常にY2方向へ付勢されている。圧縮コイルばね17は、ばね用ステンレスなどの非磁性材料で形成されている。
The
シリンダ11a内には移動部12bをY1−Y2方向へ直線的に移動させる案内部が設けられており、軸部12aと移動部12bは、前記スラスト軸受13と前記案内部に案内されてY1−Y2方向へ直線的に移動させられる。シリンダ11aのX1側の内面に案内面14が形成されている。この案内面14は、図1の紙面に直交する方向およびY1−Y2方向へ延びる平面である。
A guide portion for linearly moving the moving
ハウジング11には、前記案内面14よりもX1側に保持凹部15が形成されている。保持凹部15内に磁気検知器16が保持されている。磁気検知器16は、保持凹部15のX2側の位置決め面15aに密着して固定されている。ハウジング11を製造するときの寸法管理によって前記案内面14と位置決め面15aとのX方向の寸法が高精度に決められている。そのために、位置決め面15aに密着した磁気検知器16と、案内面14とのX方向の距離が高精度に設定されている。
A
磁気検知器16は、磁束のX1方向とX2方向への強度の大小の変化、およびその向きの変化を検知できるものであり、ホール素子または磁気抵抗効果素子などの検知素子を有している。
The
図1に示すように、シリンダ11a内には摺動ホルダ20が設けられ、この摺動ホルダ20に磁石30が保持されている。摺動ホルダ20と前記移動部12bとの間に板ばね40が設けられており、この板ばね40の弾性力によって、摺動ホルダ20が案内面14に押し付けられている。軸部12aと移動部12bが制御弁1の開度に応じてY1−Y2方向へ移動する際に、移動部12bと共に摺動ホルダ20が案内面14に密着しながら摺動する。
As shown in FIG. 1, a
図3、図4および図5に示すように、摺動ホルダ20は薄型の直方体形状であり、合成樹脂材料などの非磁性材料で形成されている。図4に示すように、摺動ホルダ20のX1側(案内面14に対向する側)である表側に、一対のレール面21,21が形成されている。レール面21,21は、Z1側とZ2側に離れて位置しており、且つY−Z平面と平行な平面である。また、それぞれのレール面21は、Z1−Z2方向の幅寸法よりもY1−Y2方向の縦寸法が十分に大きい帯面形状である。それぞれのレール面21,21は、Y1側の端部21a,21aに曲面が形成され、Y2側の端部21b,21bにも曲面が形成されている。
As shown in FIGS. 3, 4, and 5, the sliding
レール面21とレール面21との間には、レール面21,21よりもX2側に後退する後退面22,22が設けられている。後退面22,22は、Y−Z平面と平行な平面である。後退面22と後退面22はY1−Y2方向に離れて設けられており、上側の後退面22と下側の後退面との間に開口部23が形成されている。開口部23は四角形状であり、摺動ホルダ20をX1−X2方向に貫通し、摺動ホルダ20の内部に形成された保持凹部24に連通している。
Between the
図3と図4に示すように、前記保持凹部24は、摺動ホルダ20の内部に形成されて、背部側(X2側)に開口している。摺動ホルダ20のX2側に向く背面25は、保持凹部24の開口部の周囲を囲む枠形状となっている。背面25のうちのY1側の短辺に位置する部分が第1の支持部25aとして機能し、Y2側の短辺に位置する部分が第2の支持部25bとして機能する。そして、Z1側の長辺に位置する部分が側方支持部25cであり、Z2側の長辺に位置する部分が側方支持部25dである。
As shown in FIGS. 3 and 4, the holding
第1の支持部25aのZ1側の縁部とZ2側の縁部には、それぞれX2方向へ突出する位置決め突起26a,26aが一体に形成されており、第2の支持部25bのZ1側の縁部とZ2側の縁部には、それぞれX2方向へ突出する位置決め突起26b,26bが一体に形成されている。
Positioning
図3と図5に示すように、摺動ホルダ20の保持凹部24内では、一対のレール面21,21のそれぞれの背部に、Y1側に形成された第1の位置決め部27a,27aと、Y2側に形成された第2の位置決め部27b,27bが設けられている。図5に示すように、Y1側に設けられた一対の第1の位置決め部27a,27aとY2側に設けられた一対の第2の位置決め部27b,27bは、Y−Z平面と平行な平面H上に位置している。この平面Hは、前記レール面21,21と平行である。
As shown in FIGS. 3 and 5, in the holding
図5に示すように、保持凹部24の内部においてY1側に位置する前方内面28aは、Y1側に位置する前記後退面22の背面であり、Y2側に位置する前方内面28bは、Y2側に位置する前記後退面22の背面である。前方内面28a,28bは、前記位置決め平面HよりもX1側に形成されている。そして、Y1側の前方内面28aは、Y2方向に向かうにしたがってX1方向へ移動する傾斜曲面または傾斜平面であり、Y2側の前方内面28bは、Y1方向に向かうにしたがってX2方向へ移動する傾斜曲面または傾斜平面である。
As shown in FIG. 5, the front
図5に示すように、保持凹部24の内部では、Y1側の内面に圧入面29aが形成され、Y2側の内面に圧入面29bが形成されている。圧入面29aと圧入面29bのY1−Y2方向の対向間隔は、磁石30のY1−Y2方向の長さ寸法と同じか、またはそれよりもわずかに短く形成されており、磁石30が、保持凹部24内に軽く圧入されて、磁石30と摺動ホルダ20とが位置決めされる。
As shown in FIG. 5, inside the holding
磁石30は、Nd−Fe−Bなどの磁性粉が焼結された磁石、または前記磁性粉と少量の合成樹脂とが焼結された磁石であって、表面にエポキシ樹脂がコーティングされたものが使用される。前述のように、磁石30は、摺動ホルダ20の保持凹部24の内部に圧入できる大きさの長方形状である。図1と図4に示すように、磁石30は、Y1側に向く上端面31と、Y2側に向く下端面32とが、互いに逆の磁極となるように着磁されている。図示されている実施の形態では、上端面31がN極で下端面32がS極に着磁されている。
The
図4に示すように、磁石30のX1側に向く表面は対向面33である。対向面33は、そのZ1−Z2方向の幅寸法W2が、摺動ホルダ20に形成された開口部23の幅寸法W1と同じ大きさかまたはわずかに小さく形成されている。図1と図4に示すように、また図5に破線で示しているように、磁石30の対向面33は、その上端部33aと下端部33bよりも中央部33cを含む中央領域がX1方向へ突出する形状である。すなわち、対向面33は、Y1−Y2方向にのみ曲率を有し、Z1−Z2方向へ曲率を有しておらず、シリンドリカルな湾曲面である。図5に示すように、磁石30をY1−Y2方向に二分してX方向に延びる中心線をOxとしたときに、対向面33において中心線Ox上に位置する中央部33cが最もX1側へ突出している。
As shown in FIG. 4, the surface facing the X <b> 1 side of the
磁石30は、Z1−Z2方向に二分してY方向に延びる中心線Oyを挟んで左右に対称形状である。前記対向面33よりもX2側に後退する位置で、Z1側の側部に鍔部34が形成され、Z2側の側部にも鍔部34が形成されており、それぞれの鍔部34,34のX1側に向く面が当接部34a,34aである。当接部34a,34aは、Y−Z平面と平行な平面である。
The
図1に示すように、磁石30は対向面33がX1側に向けられて、摺動ホルダ20の背部から保持凹部24内に装着される。磁石30の上端面31と下端面32が、保持凹部24の圧入面29aと圧入面29bとに圧入されることで、磁石30が摺動ホルダ20にY方向へ動かないように位置決めされて保持される。
As shown in FIG. 1, the
また、磁石30の鍔部34,34に形成された当接部34a,34aが、保持凹部24内の第1の位置決め部27a,27aと第2の位置決め部27b,27bに均等に当接することで、摺動ホルダ20に対する磁石30のX1方向への相対位置が決められる。したがって、磁石30のX1側に向く対向面33は、摺動ホルダ20内の前方内面28a,28bに当接することはなく小さな隙間を介して対向する。
Further, the
磁石30の対向面33は、中央部33cがX1方向へ突出する突曲面形状であるが、磁石30が保持凹部24内に位置決めされて保持された状態で、対向面33の中央部33cを含む中央領域が、摺動ホルダ20の開口部23の内部に入り込む。そのため、磁石30の対向面33の中央部33cとレール面21,21とのX1−X2方向の間隔をきわめて短くできる。図1に示すように、摺動ホルダ20のレール面21,21が、ハウジング11のシリンダ11a内の案内面14に押し付けられたときに、対向面33の中央部33cと案内面14との間隔δを、互いに当たらない範囲できわめて短くでき、磁石30から磁気検知器16に与えられる漏れ磁界の磁束密度を高くできる。
The opposing
また、摺動ホルダ20の表側(X1側)に、磁石30の対向面33の中央部33cを覆う薄肉部分を設ける必要がないため、摺動ホルダ20の製造が容易である。
Moreover, since it is not necessary to provide the thin part which covers the
なお、実施の形態の摺動ホルダ20では、開口部23の上部と下部に後退面22,22およびその裏側の前方内面28a,28bが設けられているが、後退面22,22を除去して、レール面21とレール面21とで挟まれる領域を全て開口部23にしてもよい。
In the sliding
板ばね40は、非磁性材料であるばね用ステンレス鋼板などで形成されている。図1、図2、図3および図5に示すように、板ばね40は、X2側に向けられた取付片41を有している。取付片41はほぼ平坦である。板ばね40は、取付片41のY2側に第1の折曲部42がU字状に形成されて、中間片43が折り返されて形成されている。中間片43はほぼ平坦でありY1方向へ向かって延びている。中間片43のY1側に第2の折曲部44がU字状に形成されて、押圧片45が折り返されて形成されている。押圧片45はほぼ平坦でありY2方向に延びている。
The
板ばね40の押圧片45には、Y1側の端部にZ1−Z2方向に間隔を空けて一対の支持穴48a,48aが開口しており、Y2側にZ1−Z2方向に間隔を空けて一対の支持穴48b,48bが開口している。また、押圧片45には中央部に細長い切欠き45aが形成されており、この切欠き45a内に、押圧片45から一体にY2側に延びる舌片形状の補助押圧片49が形成されている。図3と図5に示すように、補助押圧片49は、押圧片45よりもX1側へやや突出するように変形されている。
The
図2に示すように、磁石30が摺動ホルダ20の保持凹部24内に装着された後に、摺動ホルダ20の背部に形成された位置決め突起26a,26aが押圧片45に開口する支持穴48a,48a内に挿入され、位置決め突起26b,26bが支持穴48b,48bに挿入される。そして、板ばね40の押圧片45からX2方向へ突出する位置決め突起26a,26a,26b,26bが溶融され押し潰されてかしめ固定される。
As shown in FIG. 2, after the
前記かしめ固定により、押圧片45と摺動ホルダ20の背面25とが密着した状態で互いに固定され、摺動ホルダ20と磁石30と板ばね40が一体とされた部品組立体が完成する。この部品組み立て体では、押圧片45に形成された補助押圧片49が磁石30の背面35を直接にX1方向へ付勢しており、この付勢力で、磁石30の当接部34a,34aが摺動ホルダ20の位置決め部27a,27aおよび27b,27bに押し付けられ、摺動ホルダ20内で磁石30がX1−X2方向へがたつきが生じないように保持される。
By the caulking and fixing, the
図2と図3に示すように、板ばね40の取付片41にはY2側に挟持片46がY1側に挟持片47がそれぞれ形成されている。一方の挟持片46はX1方向へ直角に折り曲げられており、他方の挟持片47はU字状に曲げられてY1方向へ向けて弾性変形可能である。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
図1に示すように、移動部12bにはX1側に向く取付面12c,12dが形成されている。取付面12cと取付面12dはY1−Y2方向に間隔を空けて形成されており、取付面12cと取付面12dは、Y−Z面と平行な同一平面上に位置している。そして、取付面12cと取付面12dとの間にX1方向へ突出する挟持突部12eが一体に形成されている。
As shown in FIG. 1, attachment surfaces 12c and 12d facing the X1 side are formed on the moving
図2に示すように、摺動ホルダ20に板ばね40が取り付けられた後に、図1に示すように、板ばね40の取付片41が、移動部12bの取付面12c,12dに密着するように取り付けられ、このとき、挟持片46と挟持片47とで、挟持突部12eがY1−Y2方向から挟持される。挟持片47が弾性変形可能であるため、挟持突部12eは挟持片46と挟持片47とでY1−Y2方向へがたつきを生じることなく確実に挟持される。板ばね40は、取付片41が取付面12c,12dに密着することで、移動部12bに対してX1−X2方向へ位置決めされ、挟持片46,47で挟持突部12eを挟持することで、Y1−Y2方向へ位置決めされる。さらに、図示していないが、移動部12bには板ばね40の取付片41をZ1−Z2方向へ位置決めする位置決め機構が設けられている。
As shown in FIG. 2, after the
上記のようにして、摺動ホルダ20と板ばね40が移動部12bに取り付けられた後に、移動部12bと軸部12aが図1に示すハウジング11のシリンダ11a内に装着される。移動部12dには、板ばね40の押圧片45の背部に少し間隔を空けて対向するストッパ51,51がY1−Y2方向へ間隔を空けて一体に突出形成されている。したがって、移動部12dをシリンダ11a内に組み込むときに、板ばね40の押圧片45がX2方向へ押されたとしても、押圧片45がストッパ51,51に当たって、板ばね40に過大な変形応力が作用するのを防止できる。
After the sliding
図1に示すように、移動検出装置10が組み立てられた状態で、板ばね40がX2方向へやや圧縮させられた状態であり、板ばね40のX1方向への弾性復元力によって、摺動ホルダ20のレール面21,21が、シリンダ11a内の案内面14に押し付けられる。
As shown in FIG. 1, in a state where the
前記板ばね40の押圧片45がX2方向へ押されて圧縮変形すると、図5に示すように、第1の折曲部42を支点として、中間片43を時計方向へ反発させようとする弾性モーメントM1が発生し、第2の折曲部44を支点として、押圧片45を反時計方向へ反発させようとする弾性モーメントM2が発生する。この相反する向きの弾性モーメントM1,M2が摺動ホルダ20に作用するため、摺動ホルダ20が案内面14に対して、圧力の大きな偏りがなく押圧される。そのために、摺動ホルダ20が案内面14をY1方向へ摺動するときと、案内面14をY2方向へ摺動するときの双方向において、摺動ホルダ20が案内面14をスムースに摺動でき、摺動ホルダ20が傾いてがたつくなどの現象が生じにくくなる。
When the
また、図1に示す組み立て状態では、板ばね40の取付片41と押圧片45とが平行になっている。またこれらはシリンダ11a内の案内面14とも平行である。押圧片45と取付片41とが案内面14と平行であるため、摺動ホルダ20がY1方向へ摺動するときとY2方向へ摺動するときとで、摺動ホルダ20に作用するX1方向への押圧力の強度分布がY方向へ大きく偏るのを避けることができる。
In the assembled state shown in FIG. 1, the
さらに、摺動ホルダ20の背面のY1側の第1の支持部25aが、板ばね40の第2の折曲部44の近傍のX1側に位置し、摺動ホルダ20のY2側の第2の支持部25bが、板ばね40の第1の折曲部42の近傍においてX2側に対向している。そのため、板ばね40の第1の折曲部42の復元弾性力が摺動ホルダ20の背部の第2の支持部25bまたはその付近でX1方向へ作用し、第2の折曲部44の復元弾性力が摺動ホルダ20の第1の支持部25aまたはその付近でX1方向へ作用するようになる。摺動ホルダ20のY1−Y2方向へ離れた第1の支持部25aと第2の支持部25bに対して、X1方向への加重が作用するために、摺動ホルダ20は、案内面14に沿って傾くことなくY1方向とY2方向の双方へ摺動しやすくなる。
Further, the
また、摺動ホルダ20は、Y1−Y2方向に延びる一対のレール面21,21が案内面14を摺動することにより、摺動時の摩擦抵抗力も小さくできる。
Moreover, the sliding
図4に示すように、磁石30は上端面31と下端面32が逆の磁極に着磁されている。そのため、対向面33の上端部33aの前方では、磁束φのX1方向のベクトル成分が大きく、下端部33bの前方では磁束φのX2方向のベクトル成分が大きく、中央部33cでは、磁束φのX1方向またはX2方向のベクトル成分が最小になる。移動部12bと共に磁石30がY1−Y2方向へ移動する際に、磁気検知器16によって磁束φのX1方向のベクトル成分とX2方向のベクトル成分の大きさの変化が検知されて、移動部12bと磁石30の移動位置が測定される。
As shown in FIG. 4, the
このような検知方式では、磁石30が案内面14と常に同じ距離を保ちながら、Y1−Y2方向へ傾くことなく安定してスムースに移動することが必要である。本発明の実施の形態の移動検出装置10では、前記構造の板ばね40を使用することで、摺動ホルダ20が案内面14を安定して摺動できるようになり、板ばね40に設けられた補助押圧片49によって、摺動ホルダ20内で磁石30がX1方向へ押圧されて位置決めされている。よって、摺動ホルダ20がY1−Y2方向へ摺動する際に、磁石30の対向面33と磁気検知器16との対向距離を常に設計値通りに実現できるようになる。
In such a detection method, it is necessary for the
また、磁石30の対向面33を、中央部33cがX1方向へ最も突出した突曲面形状にすると、磁石30がY1−Y2方向へ直線的に移動したときの、移動距離に対する、磁気検知器16に作用するX1−X2方向の磁束密度の変化が、一次関数に近い変化を示すようになる。そのために、磁気検知器16の検知出力によって、移動部12bの移動量、すなわち制御弁1の開度をリニアに検知できるようになる。
Further, when the opposing
そして、磁石30の対向面33が突曲面形状であっても、その中央部33cを含む中央領域に対向する部分で、摺動ホルダ20に開口部23が形成されているため、対向面33の中央部33cを案内面14に当たることなく対向面14に接近させることができる。よって、磁気検知器16による漏れ磁界の検知感度を高めることが可能である。
Even if the facing
1 制御弁
10 移動検出装置
11 固定部であるハウジング
12b 移動部
12e,12d 取付面
14 案内面
16 磁気検知器
20 摺動ホルダ
21 レール面
23 開口部
24 保持凹部
25a 第1の支持部
25b 第2の支持部
26a 第1の位置決め突起
26b 第2の位置決め突起
27a 第1の位置決め部
27b 第1の位置決め部
30 磁石
33 対向面
34a 当接部
40 板ばね
41 取付片
42 第1の折曲部
43 中間片
44 第2の折曲部
45 押圧片
49 補助押圧片
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (5)
前記磁石の前記磁気検知器に対向する対向面は、前記移動部の移動方向に向く両端部よりもその中間領域が、前記磁気検知器が配置された側に向けて突出する形状であり、
前記磁石を保持して前記移動部と共に移動するホルダが設けられ、前記ホルダには、少なくとも前記対向面の中央領域に対向する部分に開口部が形成されていることを特徴とする移動検出装置。 A moving part that linearly reciprocates along a guide part provided in the fixed part, a magnet that moves together with the moving part, and a magnetic sensor that is installed in the fixed part and detects a leakage magnetic field from the magnet In a movement detection device having a device,
The opposing surface of the magnet that faces the magnetic detector has a shape in which an intermediate region protrudes toward the side where the magnetic detector is disposed, rather than both end portions of the moving portion that are directed in the moving direction.
A movement detection apparatus comprising: a holder that holds the magnet and moves together with the moving unit, and the holder has an opening formed at least in a portion facing the central region of the facing surface.
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