JP2016223946A

JP2016223946A - 移動物体検出装置

Info

Publication number: JP2016223946A
Application number: JP2015111524A
Authority: JP
Inventors: 耕太蛯名; Kota Ebina
Original assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Current assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Priority date: 2015-06-01
Filing date: 2015-06-01
Publication date: 2016-12-28

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】二つの磁性部材１０と、磁性部材１０をそれぞれ保持する非磁性材料からなるハウジング２０と、磁性部材１０の位置変化を検出するセンサ２と、を備え、ハウジング２０に設けられた係合部２１，２２によりハウジング２０同士が係合されるとともに、ハウジング２０に保持された磁性部材１０の対向面１１同士が、同極となる。【選択図】図５

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、二つの磁性部材１０と、磁性部材１０をそれぞれ保持する非磁性材料からなるハウジング２０と、磁性部材１０の位置変化を検出するセンサ２と、を備え、ハウジング２０に設けられた係合部２１，２２によりハウジング２０同士が係合されるとともに、ハウジング２０に保持された磁性部材１０の対向面１１同士が、同極となるものである。

また、本発明は、係合部２１，２２は、一方のハウジング２０の腕片２１に設けられた貫通孔２１ａと、腕片２１に対応した他方のハウジング２０の係止突起２２ａとからなるものである。

また、本発明は、互いに係合される一方のハウジング２０及び他方のハウジング２０は、同形状であり、それぞれ磁性部材１０をインサート成形されてなるものである。

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図被検出体１の斜視図磁石ＡＳＳＹ１ａの斜視図被検出体１の平面図図４のＡ−Ａ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Ｓに取り付けられた被検出体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。

被検出体１は、図２に示すように磁石ＡＳＳＹ１ａが２個１組で係合されるものであり、接着や係合などの方法によって移動体シャフトＳに固定される。

磁石ＡＳＳＹ１ａは、磁性部材１０と、ハウジング２０から主に構成される。

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、腕片２１と、溝部２２を備えている。腕片２１には貫通孔２１ａが形成されている。溝部２２には係止突起２２ａが形成されている。ハウジング２０の中心部には、着磁されていない磁性部材１０がインサート成形され、磁石ＡＳＳＹ１ａとなる。この段階では磁性部材１０は磁気を帯びていないため、磁極を考慮する必要が無く、磁石ＡＳＳＹ１ａの加工は容易である。磁石ＡＳＳＹ１ａは、着磁後２個１組で、一方のハウジング２０に形成された貫通孔２１ａと他方のハウジング２０に形成された係止突起２２ａをそれぞれ係合させることにより、被検出体１となる。同形状のハウジング２０を２個１組で使用することにより、ハウジング２０を生産する金型は一体加工する場合と比較して、より小型の１種類で済み、イニシャル費用の点で有利である。

図６（ａ）に示すように、磁石ＡＳＳＹ１ａは、空芯コイル３で覆われ、空芯コイル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、２つの磁石ＡＳＳＹ１ａに各１個内包されている磁性部材１０の外端部（対向面）１１同士、内端部１２同士が同じ極性（例えば外端部１１はＮ極、内端部１２はＳ極）となるように電流の方向を決める。磁性部材１０の対向面１１を同極とすることで、被検出体１の中央付近で強い磁界が発生し、被検出体１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。被検出体１を２つの磁石ＡＳＳＹ１ａとして分割加工したことによって、磁石ＡＳＳＹ１ａ加工後に空芯コイル３に電流を流すことで着磁することができる。

移動体シャフトＳ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。図１（ａ）に示すように被検出体１が配置される箇所には被検出体１に対応した大きさの穴が設けられており、接着や係合などの方法により被検出体１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、位置変化する被検出体１の、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。仮に被検出体１を一体加工した場合には、磁性部材１０をハウジング２０に組み付ける前に着磁しておく必要があり、磁性部材１０同士の反発によって加工が困難である。また、磁性部材１０を分割せず長くした場合は、磁性部材１０の中心付近で磁束密度の勾配が付きにくく、移動量の検出精度が悪くなる。磁性部材１０の対向面１１を同極とした上で、磁石ＡＳＳＹ１ａを２個係合させることで、センサ２によって広域角検出できる構成となる。また、磁性部材１０を分割することによって、部材コストの点で有利となる。

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ＡＳＳＹ１ａの加工が容易となり、磁性部材１０の磁極を誤組みする虞が少ない、生産性の良い移動物体検出装置となる。
被検出体１を同形状の２つの磁石ＡＳＳＹ１ａとして分割加工することによって、被検出体１を一体加工する場合と比較してイニシャル費用の点で有利であり、磁性部材１０が未着磁の状態で磁石ＡＳＳＹ１ａを加工できるため、被検出体１の２つの磁性部材１０の間の距離を短くすることができ、磁石ＡＳＳＹ１ａの小型化が可能となる。したがって、移動量が微小な場合においても、センサ２は被検出体１の移動量を精度良く検出できる。
また、移動体シャフトＳに着磁後の２個の磁性部材１０を対向させ、直接固定するのは困難であり、振動や衝撃によって磁性部材１０が破損する虞がある。被検出体１がハウジング２０を備えているため、磁性部材１０を移動体シャフトＳに直接固定する場合と比較して、取り付け（位置決め）や割れ防止の面で有利である。

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。被検出体１は、移動体シャフトＳに設けた穴に固定されていたが、図１（ｂ）に示すように移動体シャフトＳに設けた溝に固定されても良い。また、磁石ＡＳＳＹ１ａを空芯コイル３によって着磁したが、図６（ｂ）に示すようにコイル３と着磁ヨーク４を用いて着磁することもできる。

１被検出体
１ａ磁石ＡＳＳＹ
２センサ
３コイル
４着磁ヨーク
１０磁性部材
１１外端部（対向面）
１２内端部
２０ハウジング
２１腕片（係合部）
２１ａ貫通孔
２２溝部（係合部）
２２ａ係止突起
Ｓ移動体シャフト

Claims

二つの磁性部材と、前記磁性部材をそれぞれ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、
前記ハウジングに設けられた係合部により前記ハウジング同士が係合されるとともに、
前記ハウジングに保持された前記磁性部材の対向面同士が、同極となることを特徴とする移動物体検出装置。
前記係合部は、一方の前記ハウジングの腕片に設けられた貫通孔と、前記腕片に対応した他方の前記ハウジングの係止突起とからなることを特徴とする請求項１に記載の移動物体検出装置。
互いに係合される一方の前記ハウジング及び他方の前記ハウジングは、同形状であり、それぞれ前記磁性部材をインサート成形されてなることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の移動物体検出装置。