JP2011163919A - センサ装置と検出対象物との連結構造 - Google Patents

Abstract

【課題】少なくとも一軸方向に揺動可能な検出対象物Ｂと、検出対象物Ｂの動きを検出するセンサ装置Ａとの連結構造において、検出対象物Ｂの動きをセンサ装置Ａに正確に伝えることができる連結構造を提供する。
【解決手段】スライダブロック５，６に挿通された移動体１００の上端部に、円筒状の凹部１０３ａを有する円筒状の支持部１０３を設け、検出対象物Ｂの下端部に、凹部１０３ａに嵌合される球状の球状部１０４ａを設けた。移動体１００は、球状部１０４ａを回動支点として検出対象物Ｂに対して回動できるので、検出対象物ＢをガイドＢ５に沿って揺動させると、移動体１００はセンサ装置Ａに対して垂直な状態のまま平行移動する。これにより、検出対象物Ｂを直接スライダブロック５，６に挿通する場合に比べてスライダブロック５，６が歪むおそれが小さくなり、検出対象物Ｂの動きをセンサ装置Ａに正確に伝えることができる
【選択図】図１

Description

本発明は、センサ装置と検出対象物との連結構造に関するものである。

従来、直線上または平面上を移動する検出対象物の位置や動きを検出するセンサ装置として、種々のものが提供されている。例えば本出願人は、検出対象物の２次元平面上の位置または動きを、この検出対象物と連動して直線上を動く一対のスライダの位置または動きに変換して検出するセンサ装置Ａを提案している。まず最初に、このセンサ装置Ａについて説明する。

このセンサ装置Ａは、図９に示すように、ケースを構成するケースボディ１並びにケースカバー２と、第１および第２の絶縁基板３，４と、第１および第２のスライダブロック５，６とを備えている。なお、以下の説明では図９において上下左右および前後の向きを定義する。

第１の絶縁基板３は、中央に矩形孔を有する矩形枠状に形成され、４つの辺の表面（上面）には検出コイル３０Ａ，３０Ｂ，３１Ａ，３１Ｂが印刷形成されている。また、第１の絶縁基板３において各検出コイル３０Ａ，３０Ｂ，３１Ａ，３１Ｂと隣接する位置には、各々２つのスルーホール３３が形成されており、第１の絶縁基板３の裏面（下面）においてスルーホール３３の開口端には、各検出コイル３０Ａ，３０Ｂ，３１Ａ，３１Ｂのそれぞれのコイル端末と電気的に接続されたランド（図示せず）が印刷形成されている。

第２の絶縁基板４は、中央に矩形孔を有する矩形枠状に形成された主片４２と、端子片４３とが一体に形成され、主片４２の４つの辺の表面（下面）には検出コイル４０Ａ，４０Ｂ，４１Ａ，４１Ｂが印刷形成されている。また、第２の絶縁基板４において各検出コイル４０Ａ，４０Ｂ，４１Ａ，４１Ｂと隣接する位置には、各々２つのスルーホール４５が形成されており、第２の絶縁基板４の裏面（上面）においてスルーホール４５の開口端には、各検出コイル４０Ａ，４０Ｂ，４１Ａ，４１Ｂのそれぞれのコイル端末と電気的に接続されたランド（図示せず）が印刷形成されている。なお、端子片４３にも６つのスルーホール４６が左右方向に沿って並設されており、端子片４３の裏面には、各スルーホール４６の開口端においてランド（図示せず）が印刷形成されている。

ここで、検出コイル３０Ａと検出コイル３０Ｂと検出コイル４０Ａと検出コイル４０Ｂとは、いずれも同寸法（同巻き数）に形成され、検出コイル３１Ａと検出コイル３１Ｂと検出コイル４１Ａと検出コイル４１Ｂとは、いずれも同寸法（同巻き数）に形成されている。また、各々対向して形成された対となる検出コイル同士、すなわち、検出コイル３０Ａと検出コイル４０Ａ、検出コイル３０Ｂと検出コイル４０Ｂ、検出コイル３１Ａと検出コイル４１Ａ、検出コイル３１Ｂと検出コイル４１Ｂは、それぞれ、端子ブロック７の端子ピン７０を各スルーホール３３，４５に挿通して、各端子ピン７０を各絶縁基板３，４の裏面に形成されたランドにはんだ付けすることで、それぞれ電気的に接続されている。

第２の絶縁基板４の表面（下面）には制御回路部（図示せず）が設けられ、この制御回路部は、上記４つの検出コイル対、すなわち、検出コイル３０Ａ、４０Ａからなる検出コイル対、検出コイル３０Ｂ、４０Ｂからなる検出コイル対、検出コイル３１Ａ、４１Ａからなる検出コイル対、検出コイル３１Ｂ、４１Ｂからなる検出コイル対に、それぞれ接続されている。この制御回路部は、各検出コイル対に発振信号を出力する発振回路を備えており、また、スルーホール４６の開口端に形成された上記ランドに、それぞれ接続されている。

第１のスライダブロック５は、合成樹脂成形体からなる第１スライダ本体５０と、第１スライダ本体５０の長手方向（図９における前後方向）の両端から突出した一対の第１検出体５１Ａ，５１Ｂとを備えている。第１検出体５１Ａ，５１Ｂは、アルミ板のような非磁性体材料によって略矩形平板状に形成されている。第１スライダ本体５０は、第１検出体５１Ａ，５１Ｂを保持する一対の保持部５２と、これら保持部５２を連結する帯状の連結部５３とを有し、各保持部５２の下面には左右方向に延びたレール溝５２ａが凹設されるとともに、連結部５３には、長手方向に沿って厚み方向（上下方向）に貫通した長孔状の嵌合溝５４が形成されている。

第２のスライダブロック６は、合成樹脂成形体からなる第２スライダ本体６０と、第２スライダ本体６０の長手方向（図９における左右方向）の両端から突出した一対の第２検出体６１Ａ，６１Ｂとを備えている。第２検出体６１Ａ，６１Ｂは、アルミ板のような非磁性体材料によって略矩形平板状に形成されている。第２スライダ本体６０は、第２検出体６１Ａ，６１Ｂを保持する一対の保持部６２と、これら保持部６２を連結する帯状の連結部６３とを有し、各保持部６２の下面には前後方向に延びたレール溝６２ａが凹設されるとともに、連結部６３には、長手方向に沿って厚み方向（上下方向）に貫通した長孔状の嵌合溝６４が形成されている。

ケースボディ１は合成樹脂成形体からなり、上面が開口する扁平な有底角筒形状に形成された収納部１０と、矩形筒状のコネクタハウジング部１１と、収納部１０の左右両端側に突設された計４つのフランジ部１２とを有している。

収納部１０の内底面中央には矩形の窓孔１０ａが開口し、収納部１０内底面における窓孔１０ａの周囲には、長手方向を左右方向とした角柱状の第１レール部１３，１３と、長手方向を前後方向とした角柱状の第２レール部１４，１４とが突設されている。

コネクタハウジング部１１の前面上部には、６つの保持溝１１ａが左右方向に等間隔に並設されており、これら６つの保持溝１１ａには、各々１本ずつコンタクト（図示せず）が嵌め込まれて保持される。なお、これら６本のコンタクトは、第２の絶縁基板４の端子片４３に貫設された６つのスルーホール４６に挿通されるとともに端子片４３の上面側に形成されているランドに、はんだ付けされる。すなわち、制御回路部と各コンタクトとが、スルーホール４６の開口端に形成されたランドを介して接続される。

４つのフランジ部１２には上下方向に貫通する円筒形のねじ挿通孔１２ａが貫設されており、これらねじ挿通孔１２ａに挿通した取付ねじを用いて、ケースボディ１が被取付面に取り付けられる。

ケースカバー２は、矩形平板状で中央に矩形の窓孔２０ａが開口した主部２０と、ケースボディ１のコネクタハウジング部１１の上面を閉塞する端子カバー部２１とが合成樹脂成形体として一体に形成されてなる。

本従来例のセンサ装置Ａの組立手順としては、まず、ケースボディ１の収納部１０内に、４つの端子ブロック７が実装された第１の絶縁基板３を収納する。次に、一対の第１レール部１３を保持部５２，５２の各レール溝５２ａ，５２ａに嵌合するようにして第１のスライダブロック５を収納部１０内に収納し、さらに、一対の第２レール部１４を保持部６２，６２の各レール溝６２ａ，６２ａに嵌合するとともに、第２のスライダブロック６の連結部６３が第１のスライダブロック５の連結部５３を跨ぐようにして、第２のスライダブロック６を収納部１０内に収納する。このとき、第１のスライダブロック５の第１検出体５１Ａ，５１Ｂは、第１の絶縁基板３のうちで検出コイル３０Ａ，３０Ｂが印刷形成された辺と上下方向で各別に対向し、第２のスライダブロック６の第２検出体６１Ａ，６１Ｂは、第１の絶縁基板３のうちで検出コイル３１Ａ，３１Ｂが印刷形成された辺と上下方向で各別に対向することになる。その次に、各端子ブロック７の端子ピン７０を各スルーホール４５に挿通するとともにはんだ付けし、また、スルーホール４６にコンタクトを接続して、第２の絶縁基板４を収納部１０内に収納する。最後に、ケースボディ１の上面にケースカバー２を被せて、接着や溶着などの適宜の方法でケースボディ１にケースカバー２を固定すれば、本従来例のセンサ装置Ａの組立が完了する。

上記の構成からなる本従来例のセンサ装置Ａでは、検出対象物と連動する軸体（図示せず）が、ケースボディ１の窓孔１０ａまたはケースカバー２の窓孔２０ａを通して、第１のスライダブロック５の第１スライダ本体５０に設けられた嵌合溝５４と、第２のスライダブロック６の第２スライダ本体６０に設けられた嵌合溝６４とに挿通される。ここで、第１のスライダブロック５は第１レール部１３，１３に沿って左右方向に移動自在であり、第２のスライダブロック６は第２レール部１４，１４に沿って前後方向に移動自在であるから、２次元平面上を移動する検出対象物（軸体）の動きが、互いに直交する２本の直線（第１レール部１３，１３および第２レール部１４，１４）に沿った動きに変換されることになる。

そして、第１のスライダブロック５が左右方向に変位することで、第１検出体５１Ａ，５１Ｂと検出コイル３０Ａ，４０Ａ，３０Ｂ，４０Ｂとの距離が変化するので、制御回路部の発振回路から基準周波数の発振信号を供給すると、各検出コイル３０Ａ，４０Ａ，３０Ｂ，４０Ｂのインダクタンスに応じて、第１検出体５１Ａ，５１Ｂの位置に対応した検出信号を得ることができる。同様に、第２のスライダブロック６が前後方向に変位することで、第２検出体６１Ａ，６１Ｂと検出コイル３１Ａ，４１Ａ，３１Ｂ，４１Ｂとの距離が変化するので、制御回路部の発振回路から基準周波数の発振信号を供給すると、各検出コイル３１Ａ，４１Ａ，３１Ｂ，４１Ｂのインダクタンスに応じて、第２検出体６１Ａ，６１Ｂの位置に対応した検出信号を得ることができる。故に、制御回路部でこれら２種類の検出信号を信号処理することによって、軸体と連動する検出対象物の位置（座標）を検出することができるものである。制御回路部は、スルーホール４６に挿通されたコンタクトを介して、検出対象物の位置（座標）に対応した出力信号を外部に出力する。

上記のような、２次元平面上を動く検出対象物の位置を検出するセンサ装置は、例えば特許文献１に記載されているように、自動車用の自動変速機におけるシフトレバーを検出対象物とし、シフトレバーの操作位置（ドライブ、リバース、パーキングなどのシフトポジション）を検出する用途などに用いられる。

一方、上記のような２次元平面上の位置を検出するセンサ装置と、検出対象物との連結構造についても、従来種々のものが提案されている。

例えば上記特許文献１には、長孔状のゲートが上面に形成された箱状の筐体でセンサ装置の上面を覆い、検出手段（上記センサ装置Ａにおける第１のスライダブロック５および第２のスライダブロック６に対応する物）と連動する円筒状の検出対象物（軸体）を、ゲートに上下方向に挿通した構造が記載されている。本従来例では、検出対象物の上端が筐体上面のゲートから露出しているとともに、この検出対象物の下端部が検出手段に結合されており、検出対象物の上端に水平方向の力を加えると、検出対象物全体がゲートに沿って水平方向に平行移動するようになっている。

また、別の連結構造としては、長孔状のゲートが上面に形成された箱状の筐体でセンサ装置Ａの上面を覆うとともに、この筐体に、円筒状の検出対象物を揺動可能に支持する揺動支持部を設け、検出対象物の長尺方向の一端（上端）を筐体上面のゲートから露出させるとともに、この検出対象物の長尺方向の他端（下端）を、第１のスライダブロック５の嵌合溝５４および第２のスライダブロック６の嵌合溝６４に挿通する構造がある。この構造では、検出対象物の一端をゲートに沿って揺動させると、当該検出対象物の他端も一体的に動く。そして、この他端に押されて、各スライダブロック５，６が移動するようになっている。

特開２００７−２７８７２０号公報

特許文献１に記載された前者の構造は、上端が筐体の上面から露出するとともに下端部が検出手段に結合された検出対象物を、直接操作して、この検出対象物を平行移動させる構造である。しかし、このような構造では、検出対象物を平行移動させるために検出対象物の上端に力を加えると、検出対象物を回転させて倒すような力がかかることになる。このため、検出対象物を安定して平行移動させるのが難しいという課題があった。

一方後者の構造では、上下方向に貫通した長孔状の嵌合溝５４，６４に、検出対象物の下端部が挿入されている。よってこの構造では、検出対象物の軸方向が嵌合溝５４，６４の貫通方向（上下方向）と同じ向きにある状態では、検出対象物の側面と嵌合溝５４，６４の側面とが面状に接している。しかし、この検出対象物を前後左右などに揺動させた状態では、嵌合溝５４，６４の貫通方向と検出対象物の軸方向とが異なるので、嵌合溝５４，６４の一部（下端または上端）だけが、検出対象物の側面に当たることになる。従って、この状態ではスライダブロック５，６を上方に持ち上げる力がかかることになり、スライダブロック５，６が浮いたり変形するなどして、検出対象物の揺動角度（検出対象物の鉛直方向からの角度）が正確に検出できなくなるという課題があった。

本発明は、上記事情に鑑みて為されたものであり、検出対象物の動きをセンサ装置に正確に伝えることが可能な、センサ装置と検出対象物との連結構造を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、揺動支点を中心として少なくとも一軸方向に揺動自在に支持された検出対象物と、前記検出対象物の動きを検出するセンサ装置とを連結するセンサ装置と検出対象物との連結構造であって、前記センサ装置は、互いに交差して異なる方向に直線運動する一対のスライダを有するとともに、これら一対のスライダが交差する部位の二次元平面上の位置を、当該各スライダの各直線上の位置から検出するものであり、前記一対のスライダに挿通されてこれら各スライダと連動する移動体と、前記移動体の端部を前記検出対象物に対して回動自在に支持する支持手段とを備えたことを特徴とする。

請求項１の発明では、移動体を一対のスライダに挿通するとともに、この移動体と検出対象物とを、支持手段を介して回動自在に連結している。よって、検出対象物を揺動させたときには、移動体は支持手段を回動支点として検出対象物に対して回動するので、この移動体は、例えば長手方向が鉛直な状態に保たれたまま平行移動することになる。これにより、従来例のようにスライダが変形するなどのおそれが小さくなるので、検出対象物の動きをセンサ装置に正確に伝えることができる。

請求項２の発明は、請求項１記載の発明において、前記支持手段は、前記検出対象物と前記移動体のうちのどちらか一方に設けられ、端部に球状の球状部を有する嵌合部と、前記検出対象物と前記移動体のうちの他方に設けられ、前記球状部が回動自在に嵌め込まれる凹部が形成された支持部とからなることを特徴とする。

請求項２の発明では、検出対象物と移動体のうちの一方に、球状部を有する嵌合部を設け、検出対象物と移動体のうちの他方に、凹部が形成された支持部を設け、球状部を凹部に回動自在に嵌め込んでいるので、移動体を検出対象物に対して回動自在に支持することができ、請求項１と同様の効果を奏することができる。

請求項３の発明は、請求項２記載の発明において、前記嵌合部は、端部に前記球状部を有する略棒状の棒状部と、軸方向へ移動自在に前記棒状部を保持する保持部と、前記棒状部と前記保持部との間に介装された復帰バネとを備えていることを特徴とする。

請求項３の発明では、嵌合部において、球状部を有する棒状部と保持部との間に、復帰バネを介装している。これにより、検出対象物が揺動することによって検出対象物と移動体との距離が変化しても、復帰バネによって棒状部（球状部）が支持部（凹部）に向けて付勢されるので、球状部と凹部との距離を一定に保つことができる。よって、球状部が凹部に嵌め込まれた状態を保つことができ、移動体を検出対象物に対して安定に支持することができる。

請求項４の発明は、請求項２記載の発明において、前記支持部は、前記凹部が形成された円筒状または箱状の筒状部と、前記凹部の凹み方向へ移動自在に前記筒状部を保持する保持部と、前記筒状部と前記保持部との間に介装された復帰バネとを備えていることを特徴とする。

請求項４の発明では、支持部において、凹部を有する筒状部と保持部との間に、復帰バネを介装している。これにより、検出対象物が揺動することによって検出対象物と移動体との距離が変化しても、復帰バネによって筒状部（凹部）が嵌合部（球状部）に向けて付勢されるので、球状部と凹部との距離を一定に保つことができる。よって、球状部が凹部に嵌め込まれた状態を保つことができ、移動体を検出対象物に対して安定に支持することができる。

請求項５の発明は、請求項１記載の発明において、前記支持手段は、前記移動体に形成された円筒状の凹部と、前記検出対象物の端部に設けられ、前記移動体の凹部に挿入されて当該凹部の軸方向へ移動自在且つ回動自在に支持される球状の球状部とからなることを特徴とする。

請求項５の発明では、移動体に円筒状の凹部を設けるとともに検出対象物の端部に球状部を設け、球状部を凹部へ挿入している。この球状部は、軸方向へ移動自在に凹部内に挿入されているので、検出対象物が揺動することによって検出対象物と移動体との距離が変化しても、球状部が凹部内を移動することで当該球状部が凹部に嵌め込まれた状態を保つことができ、例えば球状部が凹部内から抜けてしまうなどの事態を防ぐことができる。これにより、移動体を検出対象物に対して安定に支持することができる。

請求項６の発明は、請求項１〜５のいずれか一項に記載の発明において、前記移動体の外周に、前記センサ装置の外面に摺動自在に接する円形プレートを設けたことを特徴とする。

請求項６の発明では、移動体の外周に、センサ装置の外面に接する円形プレートを設けたので、移動体を平行移動させるときに移動体が倒れにくくなり、安定して移動体を移動させることができる。

請求項７の発明は、請求項１〜６のいずれか一項に記載の発明において、前記移動体の外周に、前記一対のスライダの間に挟まれて当該各スライダに摺動自在に接するツバ部を設けたことを特徴とする。

請求項７の発明では、移動体の外周に、一対のスライダの間に挟まれるツバ部を設けたので、移動体を平行移動させるときに移動体が倒れにくくなり、安定して移動体を移動させることができる。

本発明は、検出対象物の動きをセンサ装置に正確に伝えることが可能な、センサ装置と検出対象物との連結構造を提供することができる。

本発明の実施形態１を示し、（ａ）は分解斜視図、（ｂ）は断面図、（ｃ）は移動体１００及び嵌合部１０４の断面図である。 同上の別の形態を示し、（ａ）は分解斜視図、（ｂ）は断面図、（ｃ）は移動体１００及び嵌合部１０４の断面図である。 本発明の実施形態２を示し、（ａ）は分解斜視図、（ｂ）は断面図、（ｃ）は移動体２００及び支持部２０３の断面図である。 同上の別の形態を示し、（ａ）は分解斜視図、（ｂ）は断面図、（ｃ）は移動体２００及び支持部２０５の断面図である。 本発明の実施形態３を示し、（ａ）は分解斜視図、（ｂ）は断面図、（ｃ）は移動体３００及び嵌合部３０４の断面図である。 同上の別の形態を示し、（ａ）は分解斜視図、（ｂ）は断面図、（ｃ）は移動体３００及び嵌合部３０４の断面図である。 本発明の実施形態４を示し、（ａ）は分解斜視図、（ｂ）は断面図、（ｃ）は移動体４００及び嵌合部４０４の断面図である。 同上の別の形態を示し、（ａ）は分解斜視図、（ｂ）は断面図、（ｃ）は移動体４００及び嵌合部４０４の断面図である。 センサ装置Ａの分解斜視図である。

以下、本発明の技術思想を、揺動支点を中心として縦、横の２方向に揺動可能な検出対象物と、背景技術で示したセンサ装置Ａとの連結構造に適用した実施形態について、図面を参照して説明する。但し、本発明の技術思想が適用可能な検出対象物は、揺動支点を中心として縦、横の２方向に揺動可能な検出対象物だけでなく、少なくとも１つの直線に沿って揺動する検出対象物であればよく、例えば支点を中心として縦、横、斜めに自由に揺動可能且つ前記支点を中心として自由に回動可能な検出対象物などであってもよい。また、本発明の技術思想が適用可能なセンサ装置は、背景技術で示したような、検出コイルのインダクタンス変化から各スライダブロックの位置を検出するセンサ装置Ａに限られず、例えばスライダブロックの移動に連動して抵抗値が変化する可変抵抗を用いてスライダブロックの位置を検出するなどの、別の検出手段を用いたセンサ装置であってもよい。

なお、この種のセンサ装置は、例えば、特許文献１に記載されているように自動車用の自動変速機におけるシフトレバーを検出対象物とし、シフトレバーの操作位置（ドライブ、リバース、パーキングなどのシフトポジション）を検出する用途に用いられる。
（実施形態１）
本発明の第１の実施形態を、図１、図２を参照して説明する。なお、以下の説明では図１（ａ）において上下左右および前後の向きを定義する。

本実施形態は、背景技術で示したセンサ装置Ａと、円柱部Ｂ１の上端に球状の把持部Ｂ２が設けられた検出対象物Ｂとを連結する連結構造であって、センサ装置Ａの各スライダブロック５，６の嵌合溝５４，６４に挿通されてこれらスライダブロック５，６と連動する移動体１００と、検出対象物Ｂの円柱部Ｂ１から延設された嵌合部１０４とを備えている。ここで、検出対象物Ｂは、適宜の軸受などにより構成された揺動支持部Ｂ３を介して筐体Ｂ４に支持されており、揺動支持部Ｂ３を揺動支点として、筐体Ｂ４上面に形成されたゲートＢ５に沿った向き、すなわち前後方向および左右方向に動かすことができる。

移動体１００は、略円柱状のロッド部１０１と、一対の円形プレート１０２ａ，１０２ｂと、上面が開口した円筒状の支持部１０３とを備えている。

ロッド部１０１は、例えば合成樹脂などの、各スライダブロック５，６の連結部５３，６３に対する摩擦係数が小さい材料から略円柱状に形成されており、各スライダブロック５，６の嵌合溝５４，６４に挿通される。すなわち、このロッド部１０１を前後左右に平行移動させたときには、このロッド部１０１の移動に連動して、各スライダブロック５，６が各々レール部１３，１４に沿って平行移動するようになっている。

ロッド部１０１には、一対の取付溝１０１ａ，１０１ｂが外周に沿って形成されており、この取付溝１０１ａ，１０１ｂには、例えば合成樹脂などからなる一対の円形プレート１０２ａ，１０２ｂが嵌め込まれる。各円形プレート１０２ａ，１０２ｂは、上側の円形プレート１０２ａの半径が、センサ装置Ａの上面に開口した窓孔２０ａの一辺よりも長くなるように、また、下側の円形プレート１０２ｂの半径が、センサ装置Ａの下面に開口した窓孔１０ａの一辺よりも長くなるように形成されている。すなわち、ロッド部１０１を窓孔１０ａまたは窓孔２０ａの端部まで移動させても、円形プレート１０２ａ，１０２ｂが窓孔２０ａ，１０ａ内に落ちないようになっている。また、一対の取付溝１０１ａ，１０１ｂの上下方向の間隔は、センサ装置Ａの上下方向の厚みよりも僅かに大きくなっており、円形プレート１０２ａ，１０２ｂを取付溝１０１ａ，１０１ｂに取り付けた状態では、上側の円形プレート１０２ａの下面がセンサ装置Ａの上面に接するとともに、下側の円形プレート１０２ｂの上面がセンサ装置Ａの下面に接し、一対の円形プレート１０２ａ，１０２ｂで、摺動自在にセンサ装置Ａを挟み込む形となっている。このように、本実施形態では一対の円形プレート１０２ａ，１０２ｂを設けたので、ロッド部１０１が水平方向に移動するときに倒れにくくなっており、ロッド部１０１を安定して移動させることができる。なお、円形プレートは必ずしも２枚設ける必要はなく、上側の円形プレート１０２ａだけを設けてもよいし、例えば図１の下側を天井側として本実施形態を使用するのであれば下側の円形プレート１０２ｂだけを設けてもよく、或いはロッド部１０１の径が十分大きな場合など移動体１００を安定して平行移動させることができる場合には、円形プレートを設けなくてもよい。

また、上側の円形プレート１０２ａの上面中央部には、上面に円筒状の凹部１０３ａが形成された略円筒状の支持部１０３が、当該円形プレート１０２ａと一体に形成されている。

嵌合部１０４は、合成樹脂などから下端に球状の球状部１０４ａを有する略円柱状に形成されるとともに、検出対象物Ｂの円柱部Ｂ１に結合されており、揺動支持部Ｂ３を揺動支点として、検出対象物Ｂとともに揺動する。ここで、球状部１０４ａの径は、ロッド部１０１の上端に設けられた凹部１０３ａの内径よりも僅かに小さく形成されており、この凹部１０３ａに、球状部１０４ａが回動自在に嵌め込まれる。すなわち、凹部１０３ａと球状部１０４ａとで支持手段を形成している。

検出対象物Ｂを支持する筐体Ｂ４は、フランジ部１２を介してセンサ装置Ａに固定される。

上記の構成からなる本実施形態の連結構造によれば、検出対象物Ｂを揺動支持部Ｂ３を揺動支点としてゲートＢ５に沿って動かすと、移動体１００は、検出対象物Ｂに対して球状部１０４ａを回動支点として回動するとともに、検出対象物Ｂの揺動方向に応じた方向に平行移動する。すなわち本実施形態では、移動体１００のロッド部１０１とスライダブロック５，６とのなす角度が保たれたまま（ロッド部１０１の軸方向が鉛直な状態に保たれたまま）、移動体１００が水平方向へ移動するので、例えばロッド部１０１に持ち上げられてスライダブロック５，６が歪むなどのおそれが小さくなる。よって、検出対象物Ｂの動きを正確にセンサ装置Ａに伝えることができる。

なお、移動体１００の上部に、円筒状の凹部１０３ａを有する円筒状の支持部１０３を設ける代わりに、図２に示すように、立方体状の凹部１０５ａを有する箱状の支持部１０５を設け、この立方体状の凹部１０５ａに球状部１０４ａを嵌め込むようにしても、上記実施形態と同様の効果を奏することができる。

また、本実施形態ではゲートＢ５が十字型であって、検出対象物ＢがゲートＢ５に沿って前後左右へ動く構成となっているが、このゲートＢ５の形状は十字型に限られず、例えばＨ字型やＮ字型など別の形状であってもよい。或いは、ゲートＢ５を円形状や正方形状として、検出対象物ＢがゲートＢ５内を前後左右に自由に揺動できるようにしてもよい。すなわち、ゲートＢ５の形状や検出対象物Ｂが揺動可能な範囲は、本実施形態の構成に限定されるものではない。これは、以下の各実施形態２，３，４についても同様である。
（実施形態２）
本発明の第２の実施形態を、図３、図４を参照して説明する。なお、以下の説明では図３（ａ）において上下左右および前後の向きを定義する。また本実施形態は、以下に説明する以外の基本的な構成は上記実施形態１と同様であるので、共通の構成要素については説明を省略する。

本実施形態は、図３に示すように、センサ装置Ａの各スライダブロック５，６の嵌合溝５４，６４に挿通されてこれらスライダブロック５，６と連動する移動体２００と、検出対象物Ｂの円柱部Ｂ１から延設されて当該検出対象物Ｂとともに動く支持部２０３とを備える。

本実施形態の移動体２００は、略円柱状のロッド部２０１と、一対の円形プレート２０２ａ，２０２ｂと、球状の球状部２０４ａからなる嵌合部２０４とを備えている。

ロッド部２０１は円柱状に形成されて、各スライダブロック５，６の嵌合溝５４，６４に挿通される。このロッド部２０１には、実施形態１のロッド部１０１と同様に、一対の円形プレート２０２ａ、２０２ｂが嵌め込まれる一対の取付溝２０１ａ、２０１ｂが外周に沿って形成されている。また、ロッド部２０１の上端には外周に沿って取付溝２０１ｃが形成されており、この取付溝２０１ｃに、球状の球状部２０４ａからなる嵌合部２０４が嵌め込まれる。

支持部２０３は、円筒状の凹部２０３ａが下面に形成された略円筒状であって、前述のように揺動支持部Ｂ３を揺動支点として揺動自在に筐体Ｂ４に支持されている。凹部２０３ａの内径は、ロッド部２０１の上端に設けられた球状部２０４ａの径よりも僅かに大きく形成されており、この凹部２０３ａに、球状部２０４ａが回動自在に嵌め込まれる。

上記の構成からなる本実施形態の連結構造によれば、検出対象物Ｂを揺動支持部Ｂ３を揺動支点として前後または左右に動かすと、移動体２００は、検出対象物Ｂに対して球状部２０４ａを回動支点として回動するとともに検出対象物Ｂの揺動方向に応じた方向に平行移動するので、上記実施形態１と同様の効果を奏することができる。

なお、円筒状の凹部２０３ａを有する円筒状の支持部２０３の代わりに、図４に示すように、下端に立方体状の凹部２０５ａが形成された箱部を有する支持部２０５を用い、この立方体状の凹部２０５ａに球状部２０４ａを嵌め込むようにしても、上記実施形態と同様の効果を奏することができる。
（実施形態３）
本発明の第３の実施形態を、図５、図６を参照して説明する。なお、以下の説明では図５（ａ）において上下左右および前後の向きを定義する。また本実施形態は、以下に説明する以外の基本的な構成は上記実施形態１と同様であるので、共通の構成要素については説明を省略する。

本実施形態は、図５に示すように、センサ装置Ａの各スライダブロック５，６の嵌合溝５４，６４に挿通されてこれらスライダブロック５，６と連動する移動体３００と、検出対象物Ｂの円柱部Ｂ１から延設されて当該検出対象物Ｂとともに動く嵌合部３０４とを備えている。

本実施形態の移動体３００は、略円柱状のロッド部３０１と、円形プレート部３０２ａと、凹部３０３ａを有する円筒状の支持部３０３とが、一体に形成されてなる。

ロッド部３０１は略円柱状に形成されて、各スライダブロック５，６の嵌合溝５４，６４に挿通される。このロッド部３０１の上端には、センサ装置Ａの上面に接する円形プレート部３０２ａが水平方向に形成されており、円形プレート部３０２ａの上面中央部には、円筒状の凹部３０３ａが形成された円筒状の支持部３０３が設けられている。

嵌合部３０４は、下端に球状の球状部３０４ａを有する棒状部３０４ｂと、円筒状の凹部が下向きに開口した円筒状の保持部３０４ｃと、棒状部３０４ｂに結合されて軸方向に移動自在に保持部３０４ｃに収納される円筒部３０４ｄと、保持部３０４ｃの凹部の内部に収納されて、保持部３０４ｃと円筒部３０４ｄとの間に介装される復帰バネ３０４ｅとからなり、前述のように、揺動支持部Ｂ３を揺動支点として揺動自在に筐体Ｂ４に支持されている。ここで、球状部３０４ａの径は、支持部３０３の上面に設けられた凹部３０３ａの内径よりも僅かに小さく形成されており、凹部３０３ａに、この球状部３０４ａが回動自在に嵌め込まれる。

上記の構成からなる本実施形態の連結構造によれば、検出対象物Ｂを揺動支持部Ｂ３を揺動支点として前後または左右に動かすと、移動体３００は、検出対象物Ｂに対して球状部３０４ａを回動支点として回動するとともに検出対象物Ｂの揺動方向に応じた方向に平行移動する。

ところで、例えば上記実施形態１では、検出対象物ＢをゲートＢ５に沿って動かすと、検出対象物Ｂの揺動角度が大きくなるに従って球状部１０４ａは上方へ移動する。このため、揺動角度が大きくなると、球状部１０４ａが支持部１０３の凹部１０３ａから外れてしまうおそれがあった。これに対し本実施形態は、円筒部３０４ｄおよび棒状部３０４ｂが復帰バネ３０４ｅによって軸方向（略下方）へ付勢されているので、揺動角度が大きくなっても球状部３０４ａが凹部３０３ａから外れることがない。よって、本実施形態では支持部３０３と嵌合部３０４との結合状態が安定するので、上記実施形態１よりも安定して移動体３００を移動させることができ、検出対象物Ｂの動きを正確にセンサ装置Ａに伝えることができる。

なお、嵌合部３０４に復帰バネ３０４ｅを設ける代わりに、図６に示すように支持部３０５に復帰バネ３０５ｅを設けてもよい。すなわち、移動体３００の上部に、凹部３０５ａが形成された筒状部３０５ｂと円筒状の保持部３０５ｃと復帰バネ３０５ｅとで構成される支持部３０５を設けても、上記実施形態と同様の効果を奏することができる。

また、本実施形態は、実施形態１に復帰バネ３０４ｅを介装した構造となっているが、実施形態２に復帰バネを介装してもよい。
（実施形態４）
本発明の第４の実施形態を、図７、図８を参照して説明する。なお、以下の説明では図７（ａ）において上下左右および前後の向きを定義する。また本実施形態は、以下に説明する以外の基本的な構成は上記実施形態１と同様であるので、共通の構成要素については説明を省略する。

本実施形態は、図７に示すように、センサ装置Ａの各スライダブロック５，６の嵌合溝５４，６４に挿通されてこれらスライダブロック５，６と連動する移動体４００と、検出対象物Ｂの円柱部Ｂ１から延設されて当該検出対象物Ｂとともに動く嵌合部４０４とを備えている。

本実施形態の移動体４００は、略円筒状のロッド部４０１と、円形プレート部４０２ａ，４０２ｂとが一体に形成されてなる。

ロッド部４０１は略円筒状に形成され、各スライダブロック５，６の嵌合溝５４，６４に挿通される。このロッド部４０１には、軸方向に沿って円筒状の挿通孔４０１ａが形成されている。また、ロッド部４０１の上端には、センサ装置Ａの上面に接する円形プレート部４０２ａが水平方向に形成され、ロッド部４０１の下端には、センサ装置Ａの下面に接する円形プレート部４０２ｂが水平方向に形成されている。

嵌合部４０４は、合成樹脂成形体である移動体４００に対する摩擦が小さく且つ弯曲しにくい、合成樹脂などの材料から、下端に球状の球状部４０４ａが設けられた略円筒状に形成されている。ここで、嵌合部４０４の円筒部の径は、移動体４００のロッド部４０１に貫設された挿通孔４０１ａの内径よりも小さく形成されている。

上記の構成からなる本実施形態の連結構造によれば、検出対象物Ｂを揺動支持部Ｂ３を揺動支点として前後または左右に揺動させると、移動体４００は、球状部４０４ａの動きに連動して前後または左右に平行移動する。

ところで、実施形態３で説明したように、上記実施形態１では、検出対象物Ｂの揺動角度が大きくなると球状部１０４ａが凹部１０３ａから外れてしまうおそれがある。これに対し本実施形態では、球状部４０４ａが挿通孔４０１ａに移動自在に嵌め込まれているので、検出対象物Ｂを動かしたときには、球状部４０４ａが挿通孔４０１ａ内を上下方向に移動する。すなわち、検出対象物Ｂの揺動角度が大きくなると球状部４０４ａは上方へ移動するが、この球状部４０４ａは挿通孔４０１ａ内を上下方向に移動できるので、例えば球状部４０４ａが挿通孔４０１ａから抜けてしまうなどのおそれが小さくなる。よって、本実施形態では移動体４００と嵌合部４０４との結合状態が安定するので、上記実施形態１よりも安定して移動体４００を移動させることができ、検出対象物Ｂの動きを正確にセンサ装置Ａに伝えることができる。

なお、移動体４００の上下に２枚の円形プレート４０２ａ，４０２ｂを設ける代わりに、図８に示すように、移動体４００の外周に第１のスライダブロック５と第２のスライダブロック６との間に挟まれるツバ部４０２ｃを設けることによって、移動体４００を安定させてもよい。

また、挿通孔４０１ａは必ずしもロッド部４０１を貫通している必要はなく、ロッド部４０１の下面は塞がっていてもよい。

Ａ センサ装置
Ｂ 検出対象物
１００ 移動体
１０１ ロッド部
１０２ａ，１０２ｂ 円形プレート
１０３ 支持部
１０３ａ 凹部
１０４ 嵌合部
１０４ａ 球状部

Claims (7)

1. 揺動支点を中心として少なくとも一軸方向に揺動自在に支持された検出対象物と、前記検出対象物の動きを検出するセンサ装置とを連結するセンサ装置と検出対象物との連結構造であって、前記センサ装置は、互いに交差して異なる方向に直線運動する一対のスライダを有するとともに、これら一対のスライダが交差する部位の二次元平面上の位置を、当該各スライダの各直線上の位置から検出するものであり、
   前記一対のスライダに挿通されてこれら各スライダと連動する移動体と、前記移動体の端部を前記検出対象物に対して回動自在に支持する支持手段とを備えたことを特徴とするセンサ装置と検出対象物との連結構造。
2. 前記支持手段は、前記検出対象物と前記移動体のうちのどちらか一方に設けられ、端部に球状の球状部を有する嵌合部と、前記検出対象物と前記移動体のうちの他方に設けられ、前記球状部が回動自在に嵌め込まれる凹部が形成された支持部とからなることを特徴とする請求項１記載のセンサ装置と検出対象物との連結構造。
3. 前記嵌合部は、端部に前記球状部を有する略棒状の棒状部と、軸方向へ移動自在に前記棒状部を保持する保持部と、前記棒状部と前記保持部との間に介装された復帰バネとを備えていることを特徴とする請求項２記載のセンサ装置と検出対象物との連結構造。
4. 前記支持部は、前記凹部が形成された円筒状または箱状の筒状部と、前記凹部の凹み方向へ移動自在に前記筒状部を保持する保持部と、前記筒状部と前記保持部との間に介装された復帰バネとを備えていることを特徴とする請求項２記載のセンサ装置と検出対象物との連結構造。
5. 前記支持手段は、前記移動体に形成された円筒状の凹部と、前記検出対象物の端部に設けられ、前記移動体の凹部に挿入されて当該凹部の軸方向へ移動自在且つ回動自在に支持される球状の球状部とからなることを特徴とする請求項１記載のセンサ装置と検出対象物との連結構造。
6. 前記移動体の外周に、前記センサ装置の外面に摺動自在に接する円形プレートを設けたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のセンサ装置と検出対象物との連結構造。
7. 前記移動体の外周に、前記一対のスライダの間に挟まれて当該各スライダに摺動自在に接するツバ部を設けたことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のセンサ装置と検出対象物との連結構造。

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