JP2012021901A - Angle detector - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、二輪車のハンドルグリップ等の操作手段の操作位置をホールIC等の磁気検出部にて検出する角度検出器に関するものである。 The present invention relates to an angle detector that detects an operation position of an operation means such as a handle grip of a two-wheeled vehicle by a magnetic detection unit such as a Hall IC.
従来の角度検出器は、例えば、下記特許文献1に示されているものがある。特許文献1に記載された角度検出器は、一対の板状の磁性体と、一対の磁性体の間に存在し互いに異なる磁界方向に着磁された一対の磁石と、操作グリップの操作量に応じて一対の磁性体と一対の磁石を回動させる回動部材と、一対の磁性体と一対の磁石とにより形成される閉磁気回路の内部に配設され、前記回動部材の回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部とを備えたものであった。
A conventional angle detector is disclosed in
しかしながら、従来の角度検出器においては、一対の磁性体を必要とするため、コストが掛かるという問題があった。また、前記磁気検出部を一対の磁性体と一対の磁石により形成される前記閉磁気回路を回動させる前記回動部材に組み込む際の方向に制約を余儀なくされるといった問題点があった。 However, since the conventional angle detector requires a pair of magnetic bodies, there is a problem that costs are increased. In addition, there is a problem in that the magnetic detection unit is forced to be constrained in the direction in which the closed magnetic circuit formed by a pair of magnetic bodies and a pair of magnets is incorporated in the rotating member.
そこで、この問題点を解決するために、前記閉磁気回路を構成する磁性体を1つにすると、従来、一対の磁性体間に、前記磁性体の面方向に対して垂直方向に流れていた前記漏洩磁界が、前記磁性体を1つにしたことによって、前記磁石側に引きつけられて、前記磁気検出部の出力特性に影響を与えて、所望の出力特性を得られないという問題があった。 Therefore, in order to solve this problem, when one magnetic body constituting the closed magnetic circuit is used, conventionally, the magnetic material flows between the pair of magnetic bodies in a direction perpendicular to the plane direction of the magnetic body. The leakage magnetic field is attracted to the magnet side due to the single magnetic material, affecting the output characteristics of the magnetic detection unit, and there is a problem that desired output characteristics cannot be obtained. .
そこで、本発明は、前述した問題点に着目し、単一の磁性体で、コストダウンや組み付け作業性の向上を図るとともに、良好な出力特性を得ることが可能な角度検出器を提供することを目的とするものである。 Accordingly, the present invention focuses on the above-described problems, and provides an angle detector that can reduce cost and improve assembly workability with a single magnetic body and can obtain good output characteristics. It is intended.
本発明の角度検出器は、単一で平板の略円弧形状の磁性体と、前記磁性体の両端部に接触する一対の磁石と、前記磁性体と前記磁石とを備えるとともに操作手段の操作量に応じて回動する回動部材と、前記回動部材の回動に伴う前記磁性体の漏洩磁界の変化を検出する磁気検出部とを備えた角度検出器において、前記磁性体に漏洩磁界の漏れ量を調整する漏洩磁界調整部を設けたものである。 An angle detector according to the present invention includes a single, flat, substantially arc-shaped magnetic body, a pair of magnets in contact with both ends of the magnetic body, the magnetic body and the magnet, and an operation amount of an operating unit. An angle detector comprising: a rotating member that rotates in response to the rotation member; and a magnetic detection unit that detects a change in the leakage magnetic field of the magnetic body accompanying the rotation of the rotating member. A leakage magnetic field adjustment unit for adjusting the leakage amount is provided.
また、前記漏洩磁界調整部を、前記磁性体の前記一対の磁石が配置されている双方に設けたものである。 Further, the leakage magnetic field adjustment unit is provided on both of the pair of magnets of the magnetic body.
また、前記漏洩磁界調整部が、前記磁性体の他の箇所に比べ突出した突出部である。 Further, the leakage magnetic field adjustment part is a protruding part protruding as compared with other parts of the magnetic body.
また、前記突出部が、前記磁性体の板面方向に突出しているものである。 Moreover, the said protrusion part protrudes in the plate | board surface direction of the said magnetic body.
また、前記突出部が、前記磁性体の板厚方向に突出しているものである。 Moreover, the said protrusion part protrudes in the plate | board thickness direction of the said magnetic body.
以上のように本発明によれば、単一の磁性体で、コストダウンや組み付け作業性の向上を図るとともに、良好な出力特性を得ることが可能な角度検出器を提供することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide an angle detector that can reduce costs and improve assembling workability and obtain good output characteristics with a single magnetic body.
以下、添付図面に基づいて、本発明の第1実施形態を、二輪車のハンドルバーに回動可能に設けられたハンドルグリップの操作位置(回動角)を検出する角度検出器を例にとって説明する。 Hereinafter, based on the attached drawings, a first embodiment of the present invention will be described by taking an angle detector that detects an operation position (rotation angle) of a handle grip rotatably provided on a handlebar of a motorcycle as an example. .
本発明の角度検出器1は、図示しない二輪車のハンドルバー2に設けられるものであり、操作手段であるハンドルグリップ3と、このハンドルグリップ3とともに回動する回動部材4と、この回動部材4に固定される磁性体4aと、回動部材4に固定されるとともに磁性体4aと接触する磁石4bと、磁気の変化を検出する磁気検出部5と、回動部材4を回動可能に支持するとともに磁気検出部5を固定した支持部材7と、回動部材4、磁性体4a、磁石4b及び磁気検出部5を収納するケース6とを備えている。
An
ハンドルバー2は、鉄やアルミニウム等の金属からなり、円筒形状である。
The
ハンドルグリップ3は、スリーブ3aとグリップ部3bとで構成されており、スリープ3aは、合成樹脂からなる円筒形状で、ハンドルバー2の外周に回動自在に位置している。スリープ3aは、図3中左側の端部に、鍔部3cを備えている。鍔部3cは円盤形状で、ハンドルグリップ3の外周に切れ目なく設けられている。そして、その縁の一部に、回動部材4と連結し、ハンドルグリップ3の回動を伝達する連結部3dを備えている。
The
グリップ部3bは、運転者が握る部分であり、ゴム等の弾性部材からなり、スリーブ3aの外周を切れ目なく覆っており、スリーブ3aに強固に固定されている。
The
回動部材4は合成樹脂からなり、環状で、支持部材7が貫通する孔部41を備えており、支持部材7に回動可能に支持されている。また、回動部材4には、ハンドルグリップ3に設けた連結部3dが挿入される凹みからなる受け部42を備えている。ハンドルグリップ3の連結部3dを受け部42に挿入することによって、ハンドルグリップ3の回動が、回動部材4に伝わり、回動部材4が回動するものである。
The rotating
磁性体4aは、金属の軟磁性材料からなり、平板状で、かつ略半円の円弧の形状である。磁性体4aは、回動部材4に固定されている。磁性体4aは、1つ設けられている。磁性体4aは、両端部4a1で2つの磁石4bと接触し、閉磁気回路を構成している。
The
磁石4bは、永久磁石からなり、円柱形状である。本実施形態では、磁石4bは、2つ設けられている。2つの磁石4bは、磁性体4aの両端部4a1に接触するとともに、回動部材4に固定されている。
The
磁気検出部5は、磁束密度の変化を電気信号に変換するものであり、例えば、ホール素子等である。磁気検出部5は、2つ設けられており、磁性体4aの板面に沿うように配設され、磁石4bと磁性体4aによって形成される閉磁気回路の漏洩磁界の変化を検出するものである。
The
52は、回路基板であり、ガラスエポキシ樹脂等の絶縁性の基材に図示しない導電路やこの導電路と電気的に接続された電子部品等を備えたものである。磁気検出部5は、回路基板52に電気的に接続されている。また、回路基板52には、外部回路に接続された配線54が電気的に接続されている。磁気検出部5の信号は、回路基板52と配線54を介して外部の回路に出力される。
53は、回路ホルダー部であり、支持部材7に一体に形成されている。回路ホルダー部53は、カップ形状をしており、磁気検出部5と回路基板52を収納するものである。特に、回路ホルダー部53には、磁気検出部5を収納する袋状の収納部55を備えており、この収納部55内に磁気検出部5が嵌め込まれている。収納部55は、磁性体4aに近接し、磁性体4aの板面に沿うように設けられている。
支持部材7は、合成樹脂からなり、環状で、ハンドルバー2が貫通する孔部71を備えた筒状体であり、ハンドルバー2の外周を取り囲んでいる。そして、支持部材7は、ハンドルバー2に対して、図示しない手段によって回動しないように固定されている。支持部材7は、円筒形状の回動支持部72を備えており、回動部材4を回動可能に支持している。
The
支持部材7は、図3中、回動支持部72の左側に、回動支持部72の外周より大きい外周の移動規制部73を備えている。この移動規制部73は、回動部材4のハンドルグリップ3の回動軸方向において、図3中左側への移動を規制するものである。
In FIG. 3, the
また、支持部材7は、図3中、回動支持部72の右側に、抜け止め部材74が取り付けられている。この抜け止め部材74は、回動部材4の回動支持部72からの脱落を防止するとともに、回動部材4のハンドルグリップ3の回動軸方向において、図3中右側への移動を規制するものである。なお、磁性体4aが単一であるために、回動部材4を支持部材7へ組み付ける時に、回動部材4を回転支持部72の図3中右側から組み付けることができる。
Further, the
支持部材7には、移動規制部73の左側に、支持部75を備えている。この支持部75には、磁気検出部5の回路ホルダー部53が一体に形成されている。なお、8は、コイルスプリングからなるリターンスプリングであり、運転者によって操作されたハンドルグリップ3を初期の位置に復帰させるものである。このリターンスプリング8の一端は、回動部材4の回動部材4に固定されており、他端は、支持部材7に固定されている。
The
ケース6は、第1、第2のケース61、62とから構成されている。第1、第2のケース61、62とも、合成樹脂製で、およそ半円形状のカップ形状である。第1、第2のケース61、62は、ハンドルグリップ3の回動中心軸方向に沿って分割するものである。第1、第2のケース61、62は溶着等の適宜手段によって固定されている。
The
ケース6は、回動部材4と磁気検出部5とを収納するものである。なお、本実施形態では、支持部材7も、ケース6とともに回動部材4と磁気検出部5とを収納する外殻の一部を構成している。ケース6は、ハンドルバー2に対して図示しない手段によって回動しないように固定されている。
The
なお、63は、パッキンであり、磁気検出部5の配線54が貫通している。
In addition, 63 is packing and the
本実施形態の磁性体4aは、両端部4a1の幅に対して、中央部4a2の幅が狭く形成されている。本実施形態の角度検出器1が検出する角度は、90度であり、角度の検出に磁性体4aの中央部4a2を中心として、各両端部4a1側に45度の範囲を使用する。
The
磁性体4aは、漏洩磁界の漏れ量を調整する漏洩磁界調整部4a3が設けられている。この漏洩磁界調整部4a3は、二つ設けられており、磁性体4aの一対の磁石4bが配置されている双方に設けられている。二つの漏洩磁界調整部4a3は、磁性体4aの中央部4a2を中心として、線対称の位置に設けられている。
The
漏洩磁界調整部4a3は、磁性体4aの他の箇所に比べ突出した突出部4a4である。この突出部4a4は、磁性体4aの板面方向に突出している。すなわち、突出部4a4を設けた部分は、突出部4a4を設けない部分の近傍に対して、幅が広く形成されている。
The leakage magnetic field adjustment unit 4a3 is a protruding portion 4a4 that protrudes compared to other portions of the
磁性体4aに発生する磁場HGは、以下の式で表される。
μHG=Br×(SM/SG)
μは、透磁率、Brは、磁束密度、SMは、磁性体断面積、SGは、磁性体表面積である。これにより、磁性体4aの断面積と表面積の割合を調整することで、磁性体4a漏洩磁界の漏れ量を調整することができる。
Field H G generated in the
μH G = B r × (S M / S G)
The mu, permeability, B r is the magnetic flux density, S M is the magnetic body cross-sectional area, S G is the magnetic body surface area. Thereby, the leakage amount of the
図6は、磁性体4aに漏洩磁界調整部4a3を設けた本発明と、漏洩磁界調整部4a3を備えていない従来との理論値との比較を表すものである。理論値は、図中Y軸の出力電圧の0で示したものである。図によれば、従来に比べて、本発明は、検出範囲の全域において、理論値に近く、特に、0〜15度と、75〜90度の範囲での出力誤差を抑制することができ、良好な出力特性を得ることができる。
FIG. 6 shows a comparison between the present invention in which the
以上の構成によって、単一の磁性体4aで、コストダウンや組み付け作業性の向上を図るとともに、良好な出力特性を得ることが可能な角度検出器1を提供することができる。
With the above configuration, it is possible to provide the
次に、本発明の第2実施形態を説明する。なお、前記実施形態と同一及び相当箇所には、同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。 Next, a second embodiment of the present invention will be described. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same and equivalent part as the said embodiment, and the detailed description is abbreviate | omitted.
本実施形態では、磁性体4aの漏洩磁界調整部4a5は、磁性体4aの他の箇所に比べ、磁性体4aの板厚方向に突出した突出部4a6にて構成されている。本実施形態では、突出部4a6は、平板状の磁性体4aの両面から突出している。以上の構成においても、前記実施形態と同様の作用効果を得ることができる。なお、他の変形例として、板厚方向に突出する突出部4a6を磁気検出部5に対向する面とは、反対側の面にのみ設けてもよい。
In the present embodiment, the leakage magnetic field adjustment portion 4a5 of the
本発明は、二輪車のハンドルグリップ等の操作手段の操作位置を検出する角度検出器に利用可能である。 The present invention can be used for an angle detector that detects an operation position of an operation means such as a handle grip of a two-wheeled vehicle.
1 角度検出器
3 ハンドルグリップ(操作手段)
4 回動部材
4a 磁性体
4a1 両端部
4a2 中央部
4a3 漏洩磁界調整部
4a4 突出部
4a5 漏洩磁界調整部
4a6 突出部
4b 磁石
5 磁気検出部
1
4 Rotating
Claims (5)
前記磁性体に漏洩磁界の漏れ量を調整する漏洩磁界調整部を設けたことを特徴とする角度検出器。 A single flat, substantially arc-shaped magnetic body, a pair of magnets in contact with both end portions of the magnetic body, the magnetic body and the magnet, and rotating according to the amount of operation of the operating means In an angle detector including a member and a magnetic detection unit that detects a change in a leakage magnetic field of the magnetic body accompanying the rotation of the rotating member,
An angle detector characterized in that a leakage magnetic field adjustment unit for adjusting a leakage amount of a leakage magnetic field is provided in the magnetic body.
The angle detector according to claim 3, wherein the protruding portion protrudes in a plate thickness direction of the magnetic body.
Priority Applications (1)
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