JP2016212070A

JP2016212070A - 移動物体検出装置

Info

Publication number: JP2016212070A
Application number: JP2015098661A
Authority: JP
Inventors: 耕太蛯名; Kota Ebina
Original assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Current assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Priority date: 2015-05-14
Filing date: 2015-05-14
Publication date: 2016-12-15

Abstract

【課題】生産性が良好な移動物体検出装置を提供する。
【解決手段】対をなす磁性部材１０と、磁性部材１０を保持する非磁性材料からなるハウジング２０と、磁性部材の位置変化を検出するセンサ２と、を備え、対をなす磁性部材１０は、ハウジング２０に対して左右対称に勾配をつけて配置されるとともに、対をなす磁性部材１０の対向面１１同士が、それぞれ同極となる。
【選択図】図１

Description

本発明は、磁性部材を用いた移動物体検出装置に関する。

従来より、移動物体検出装置について種々提案されており、例えば特許文献１に開示されているものがある。斯かる移動物体検出装置は、被検出体にホール素子などの磁気感知素子と磁性体ヨークを備え、磁気感知素子と対向する側の磁極面が相互に逆極かつ離間して直線状に配置された磁気部材の磁気特性の変化を磁気感知素子によって検出することで、被検出体の位置を検出する。

特開２０１１−１３７７９６号公報（図９）

しかしながら、特許文献１に記載の移動物体検出装置においては、あらかじめ着磁された磁性部材を平板状連絡部に接続するため磁力等を考慮した加工が必要となり、生産性において改善の余地があった。

本発明は、生産性の良好な移動物体検出装置を提供するものである。

本発明は、対をなす磁性部材１０と、磁性部材１０を保持する非磁性材料からなるハウジング２０と、前記磁性部材の位置変化を検出するセンサ２と、を備え、対をなす磁性部材１０は、ハウジング２０に対して左右対称に勾配をつけて配置されるとともに、対をなす磁性部材１０の対向面１１同士が、それぞれ同極となるものである。

また、本発明は、ハウジング２０は、Ｖ字状部２１を設け、このＶ字を形成する各部に前記磁性部材１０を配置し、磁性部材１０の間に空間２１ａを設けたものである。

本発明の移動物体検出装置は、生産性が良好である。

本発明の一実施形態を示す移動物体検出装置の主要断面図本発明の被検出体を着磁する実施形態

以下、添付図面に基づいて、本発明の一実施形態を説明する。

移動物体検出装置は、移動体シャフト３０に取り付けられた磁石ＡＳＳＹ（被検出体）１とセンサ２から主に構成され、自動車，オートバイ等のストロークセンサに用いられる。

磁石ＡＳＳＹ１は、磁性部材１０と、ハウジング２０から主に構成される。磁石ＡＳＳＹ１は、螺子Ｓによって移動体シャフト３０に螺子締めされ、固定される。

磁性部材１０は、例えばサマリウムコバルト（ＳｍＣｏ）やネオジム（Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ）といった材質からなり、後述する着磁により永久磁石となる、四角形状または円柱形状に形成されたものである。例えば、焼結により形成され強力な磁力を成す焼結磁石や、プラスチックと混ぜて圧縮もしくは成形され大量生産や割れ防止に適したプラスチック磁石などである。

ハウジング２０は、例えばポリブチレンテレフタラート（ＰＢＴ）やポリフェニレンスルファイド（ＰＰＳ）などの樹脂材料からなり、Ｖ字状部２１と、Ｖ字状部の両端部分を水平方向に延伸した固定部２２からなる。Ｖ字状部２１の内側（移動体シャフト３０に面する側）にはＶ字状の空間２１ａが形成される。Ｖ字状部２１には、２個一対の着磁されていない磁性部材１０が、ハウジング２０の中心に対して左右対称の位置にハの字状の勾配を設けた状態でインサート成形される。固定部２２には、ハウジング２０の中心に対して左右対称の位置に、例えば真鍮からなる金属カラー２２ａがインサート成形される。この段階では磁性部材１０は磁気を帯びていないため、同一極同士の反発力や他極間の引力が働かず、磁石ＡＳＳＹ１の加工は容易である。金属カラー２２ａには螺子穴が設けられており、磁石ＡＳＳＹ１は螺子Ｓによって移動体シャフト３０に固定される。

図２に示すように、磁石ＡＳＳＹ１は、磁性部材１０がインサート成形された箇所に、ハウジング２０に設けたＶ字状の空間２１ａに沿って着磁ヨーク３を配置し、着磁ヨーク３に電流を流すことによって２極着磁され、永久磁石となる。このとき、対をなす磁性部材１０の内端部（対向面）１１同士、外端部１２同士がそれぞれ同じ極性（例えば内端部１１はＮ極、外端部１２はＳ極）となるように着磁ヨーク３の配置及び電流の方向を決める。対をなす磁性部材１０を左右対称に勾配をつけて配置し、磁性部材１０の対向面を同極とすることで、対をなす磁性部材１０の中央付近で強い磁界が発生し、磁石ＡＳＳＹ１と離れた位置に配設されたセンサ２にて、その磁束密度を検出することができる。Ｖ字状の空間２１ａを設けたことによって、着磁ヨーク３を磁性部材１０に近付けて配置することができ、磁石ＡＳＳＹ１加工後に着磁できる。

移動体シャフト３０は、例えば真鍮やステンレス鋼等から形成されており、長手（図１のＸ）方向に沿って移動するものである。磁石ＡＳＳＹ１の金属カラー２２ａに対応する位置に螺子穴が設けられており、磁石ＡＳＳＹ１が固定される。

センサ２は、例えばホール素子やＭＲ素子等の磁気検出素子を備えており、移動物体検出装置の筐体（図示しない）に固定される。センサ２は、位置変化する磁石ＡＳＳＹ１の、対をなす磁性部材１０が発する磁束密度を検出し、磁束密度（磁性部材１０との距離）に応じた電気信号に変換する。仮に磁石ＡＳＳＹ１を直線状に対向配置した場合には、磁石ＡＳＳＹ１の中心（磁性部材１０の間）付近ほど、センサ２が受ける磁界のベクトルが同じ方向を示す領域が広くなってしまい、この領域内で移動量の検出が困難となる。図１に示すように磁性部材１０の対向面を同極とし、ハウジング２０に対して左右対称に勾配をつけて配置することにより磁界の同一勾配領域を低減することができ、センサ２によって広域角検出できる構成となる。

このような構成によって、ハウジング２０に磁性部材１０を位置決めする際に、着磁されていない状態で行えるため、磁石ＡＳＳＹ１の加工が容易となり、生産性の良い移動物体検出装置となる。
移動量が微小な場合においても、センサ２は磁石ＡＳＳＹ１の移動量を精度良く検出できる。
また、磁性部材１０を分割形成したことにより、希土類材料を大量に用いることなく長い検出範囲（ストローク）を確保することができる。

なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、磁性部材１０は２個一対の場合を例示したが、対をなす磁性部材１０を複数備えても良い。磁性部材１０と金属カラー２２ａはハウジング２０にインサート成形されていたが、手挿入後に接着や加締めなどの方法を用いて固定されても良い。カラー２２ａは金属としたが、例えばＰＢＴ、ＰＰＳやポリアセタール（ＰＯＭ）からなる樹脂カラーを用いても良いし、ハウジング２０と連続的に形成しても良い。また、磁石ＡＳＳＹ１は移動体シャフト３０に螺子締めにより固定されていたが、接着により固定されても良い。

１磁石ＡＳＳＹ（被検出体）
２センサ
３着磁ヨーク
１０磁性部材
１１内端部（対向面）
１２外端部
２０ハウジング
２１Ｖ字状部
２１ａ空間
２２固定部
２２ａ金属カラー
３０移動体シャフト
Ｓ螺子

Claims

対をなす磁性部材と、前記磁性部材を保持する非磁性材料からなるハウジングと、
前記磁性部材の位置変化を検出するセンサと、を備え、
対をなす前記磁性部材は、前記ハウジングに対して左右対称に勾配をつけて配置されるとともに、
対をなす前記磁性部材の対向面同士が、それぞれ同極となることを特徴とする移動物体検出装置。
前記ハウジングは、Ｖ字状部を設け、このＶ字を形成する各部に前記磁性部材を配置し、前記磁性部材間に空間を設けたことを特徴とする請求項１に記載の移動物体検出装置。