JP2017125681A - Stroke sensor - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a stroke sensor with which it is possible to improve detection accuracy and give a desired feeling of operation.SOLUTION: Provided is a stroke sensor 1 for detecting the movement amount of a detection shaft 10 that reciprocates centering on an origin position O while tracking a test object, said sensor comprising a housing 20 for restricting the rotation of and slidably supporting the detection shaft 10 and a return to origin mechanism 30 provided between the detection shaft 10 and the housing 20 for detecting the movement amount and returning the detection shaft 10 to the origin position O after movement, the return to origin mechanism 30 being provided with a pair of pistons 31a, 31b and a spring 31c held between this pair of pistons 31a, 31b, the pair of pistons 31a, 31b having a space D1 between themselves and the opposing inner wall surface of the housing 20.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、ストロークセンサに関する。   The present invention relates to a stroke sensor.

自動車や自動2輪車のレバーなどの移動体の移動量を検出するストロークセンサとして、例えば、特許文献1に開示されたものがある。このストロークセンサは、被検出体の移動に追従するシャフトと、シャフトが収納されるハウジングと、ハウジングの一端部を塞ぐように配置されて貫通するシャフトの摺動を支持するキャップ部と、シャフトの他端に設けられる磁石と、ハウジングに設けられて磁石の磁界変化を検出する磁気検出素子と、シャフトが往復移動した後、シャフトを原点位置に復帰させる原点復帰機構と、を備え、被検出体が軸方向に往復する移動量を磁界の変化によって検出する。   As a stroke sensor for detecting the amount of movement of a moving body such as a lever of an automobile or a motorcycle, for example, there is one disclosed in Patent Document 1. The stroke sensor includes a shaft that follows the movement of the object to be detected, a housing in which the shaft is accommodated, a cap portion that is disposed so as to close one end portion of the housing and supports sliding of the shaft that passes therethrough, A detected object, comprising: a magnet provided at the other end; a magnetic detecting element provided in the housing for detecting a magnetic field change of the magnet; and an origin return mechanism for returning the shaft to the origin position after the shaft reciprocates. Is detected by a change in the magnetic field.

独国特許出願公開第102010015036号明細書German Patent Application Publication No. 102010015036

しかしながら、特許文献1記載のストロークセンサは、シャフトを支持する摺動部がハウジングの一端を塞ぐキャップ部の内周面で構成されるため、シャフト全長に対して摺動部の支持幅が短く、また、シャフトの先端部分に磁石を配置する構造のため、磁石の取付中心とシャフトの中心がずれてしまうとシャフトの移動にともなって磁石と磁気検出素子との検出ギャップが変動し、検出精度が低下するという問題がある。   However, in the stroke sensor described in Patent Document 1, since the sliding portion that supports the shaft is configured by the inner peripheral surface of the cap portion that closes one end of the housing, the supporting width of the sliding portion is short with respect to the entire shaft length. In addition, since the magnet is arranged at the tip of the shaft, if the magnet mounting center and the shaft center are deviated, the detection gap between the magnet and the magnetic detection element fluctuates with the movement of the shaft, and the detection accuracy is increased. There is a problem of lowering.

また、磁石の取付中心とシャフトの中心がずれてしまうと摺動部の一部にシャフトが強く当たり局所的な摩耗が生じ易くなるといった問題点がある。   Further, if the center of the magnet and the center of the shaft are deviated, there is a problem that the shaft is strongly hit against a part of the sliding portion and local wear is likely to occur.

また、各部品の軸受けとなる摺動箇所を増やした場合には、シャフトが移動する際の抵抗力となってしまうため、所望の操作感(一定の操作感)を提供できないという虞があり課題であった。   In addition, when the number of sliding parts that serve as bearings for each component is increased, the shaft becomes a resistance force when moving, and there is a possibility that a desired operational feeling (a constant operational feeling) cannot be provided. Met.

本発明の目的は、上記課題に着目し、検出精度を向上させることができ、また所望の操作感を与えることができるストロークセンサを提供することにある。   An object of the present invention is to provide a stroke sensor capable of improving the detection accuracy and giving a desired operational feeling by paying attention to the above-mentioned problems.

上記目的を達成するため、本発明に係るストロークセンサは、
磁石を有するとともに、被検出体に追従して原点位置を中心に往復する検出シャフトの移動量を磁気検出素子によって検出するストロークセンサであって、
前記検出シャフトの回転を規制して摺動可能に支持するハウジングと、
前記検出シャフトと前記ハウジングとの間に設けられ前記移動量を検出して移動した後の前記検出シャフトを前記原点位置に復帰させる原点復帰機構と、を備え、
前記原点復帰機構は、一対のピストンと、この一対のピストン間に挟持されるばねを設け、
前記一対のピストンは、対向する前記第2ハウジングの内壁面との間に隙間を設けることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a stroke sensor according to the present invention comprises:
A stroke sensor that has a magnet and detects the amount of movement of the detection shaft that reciprocates around the origin position following the object to be detected by a magnetic detection element,
A housing that slidably supports the rotation of the detection shaft; and
An origin return mechanism provided between the detection shaft and the housing for detecting the amount of movement and returning the detection shaft after the movement to the origin position;
The origin return mechanism includes a pair of pistons and a spring sandwiched between the pair of pistons,
The pair of pistons is characterized in that a gap is provided between the opposing inner wall surfaces of the second housing.

また、前記検出シャフトの側面に設ける磁石と、
前記磁石と対向して前記ハウジングに設け前記検出シャフトの移動に伴う磁界の変化から前記移動量を検出する磁気検出素子と、を有する、ことを特徴とする。
A magnet provided on a side surface of the detection shaft;
A magnetic detection element provided on the housing so as to face the magnet and detecting the amount of movement from a change in magnetic field accompanying the movement of the detection shaft.

また、前記検出シャフトは、非磁性材料の第1シャフトと、前記第1シャフトに連結される磁性材料の第2シャフトと、で構成され、
前記第1シャフトを支持する第1ハウジングは、非磁性材料で構成される、
ことを特徴とする。
The detection shaft includes a first shaft made of a nonmagnetic material and a second shaft made of a magnetic material connected to the first shaft,
A first housing supporting the first shaft is made of a non-magnetic material;
It is characterized by that.

また、前記第2シャフトと、前記第2シャフトを収納する第2ハウジングと、前記第2ハウジングに収納される前記原点復帰機構は、金属材料で構成される、
ことを特徴とする。
The second shaft, the second housing that houses the second shaft, and the origin return mechanism that is housed in the second housing are made of a metal material.
It is characterized by that.

本発明によれば検出精度を向上させることができ、また所望の操作感を与えることができるストロークセンサとなる。   According to the present invention, it becomes a stroke sensor which can improve detection accuracy and can give a desired operational feeling.

本発明のストロークセンサの一実施の形態を示す(a)平面図、(b)A−A断面図、(c)B−B断面図及び(d)C−C断面図である。It is (a) top view, (b) AA sectional view, (c) BB sectional view, and (d) CC sectional view showing one embodiment of a stroke sensor of the present invention. 本発明の一実施の形態の第1シャフトの断面図である。It is sectional drawing of the 1st shaft of one embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態の第2シャフトの断面図である。It is sectional drawing of the 2nd shaft of one embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態の第1ハウジングの断面図である。It is sectional drawing of the 1st housing of one embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態の第2ハウジングの断面図である。It is sectional drawing of the 2nd housing of one embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態の原点復帰機構の断面図である。It is sectional drawing of the origin return mechanism of one embodiment of this invention.

以下に、本発明の一実施の形態に係るストロークセンサを添付図面に基づいて説明する。   Hereinafter, a stroke sensor according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

本発明のストロークセンサ1は、図1に示すように、被検出体に追従して原点位置Oを中心に往復する検出シャフト10の移動量を検出するストロークセンサ1であって、検出シャフト10の回転を規制して摺動可能に支持するハウジング20と、検出シャフト10とハウジング20との間に設けられ移動量を検出して移動した後の検出シャフト10を原点位置Oに復帰させる原点復帰機構30と、を備え、検出シャフト10の側面に設ける磁石40と、磁石40と対向してハウジング20に設け検出シャフト10の移動に伴う磁界の変化から移動量を検出する磁気検出素子50と、を有して構成される。   As shown in FIG. 1, the stroke sensor 1 of the present invention is a stroke sensor 1 that detects the amount of movement of a detection shaft 10 that reciprocates around an origin position O following a detected object. A housing 20 that is slidably supported by restricting rotation, and an origin return mechanism that is provided between the detection shaft 10 and the housing 20 and detects the amount of movement and returns the detection shaft 10 to the origin position O. 30, and a magnet 40 provided on the side surface of the detection shaft 10, and a magnetic detection element 50 provided on the housing 20 so as to face the magnet 40 and detecting a movement amount from a change in the magnetic field accompanying the movement of the detection shaft 10. It is configured.

本実施の形態の検出シャフト10は、被検出体の移動によって追従する検出媒体であり、例えば、被検出体に連結されて外力が伝達され、軸方向に往復して追従する。検出シャフト10は、図1〜図3に示すように、第1シャフト11と、第2シャフト12とで構成され、第1シャフト11と第2シャフト12がねじで連結されている。   The detection shaft 10 according to the present embodiment is a detection medium that follows the movement of the detection target. For example, the detection shaft 10 is connected to the detection target, transmits an external force, and reciprocates in the axial direction. As shown in FIGS. 1 to 3, the detection shaft 10 includes a first shaft 11 and a second shaft 12, and the first shaft 11 and the second shaft 12 are connected by screws.

第1シャフト11は、ある程度剛性を有する非磁性金属からなり、代表例としてオーステナイト系のステンレス鋼(SUS;Steel Use Stainless)で形成される。第1シャフト11は、直径の異なる3つの径大部11aと、径中部11bと、径小部11cとを有して構成されている。   The first shaft 11 is made of a nonmagnetic metal having a certain degree of rigidity, and is typically made of austenitic stainless steel (SUS; Steel Use Stainless). The first shaft 11 includes three large diameter portions 11a having different diameters, a medium diameter portion 11b, and a small diameter portion 11c.

径小部11cは、ハウジング20(第1ハウジング21)から外側に突き出しており、被検出体と連結するため、例えば、雄ねじ11dが形成され、被検出体とねじで連結され追従する。   The small diameter portion 11c protrudes outward from the housing 20 (first housing 21), and is connected to the detected body. For example, a male screw 11d is formed, and is connected to the detected body with the screw and follows.

径大部11a及び径中部11bは、ハウジング20(第1ハウジング21)内に配置されており、ハウジング20(第1ハウジング21)との間の、後述する摺動支持部23で回転が規制されて摺動ができるように支持される。 The large-diameter portion 11a and the middle-diameter portion 11b are disposed in the housing 20 (first housing 21), and their rotation is restricted by a sliding support portion 23 described later between the housing 20 (first housing 21). So that it can slide.

径大部11aは、径小部11cとは反対側の端面に第2シャフト12と連結するための雌ねじ部11eを有している。さらに、径大部11aの端面の雌ねじ部11eの外周部には、第2シャフト12の位置及び第1シャフト11との芯だし状態を確保するための芯出し溝11fが同心状に形成してある。この芯出し溝11fを形成することで、芯出し溝11fの内周面で第2シャフト12の中心と第1シャフト11の中心を高精度に合致させ、環状の平端面で第2シャフト12の締め込み位置を所定に保持して連結できる。これにより、後述する第2シャフト12に加わるばね31cの荷重による第1シャフト11に対する偏芯を極力抑えることができる。   The large-diameter portion 11a has a female screw portion 11e for connecting to the second shaft 12 on the end surface opposite to the small-diameter portion 11c. Further, a centering groove 11f for concentrating the position of the second shaft 12 and the centering state with the first shaft 11 is formed concentrically on the outer peripheral portion of the female screw portion 11e on the end surface of the large diameter portion 11a. is there. By forming the centering groove 11f, the center of the second shaft 12 and the center of the first shaft 11 are matched with high accuracy on the inner peripheral surface of the centering groove 11f, and the second shaft 12 is formed with an annular flat end surface. The tightening position can be held at a predetermined position for connection. Thereby, the eccentricity with respect to the 1st shaft 11 by the load of the spring 31c added to the 2nd shaft 12 mentioned later can be suppressed as much as possible.

径大部11aの端面の芯出し溝11fより外側の端面が、後述する原点復帰機構30のピストン31aの係止部11gとされ、第1シャフト11が押し込まれる場合に、押し込む力をピストン31aに伝達する。これにより、ピストン31aを介してばね31cによる抗力が発生し、第1シャフト11を原点位置Oに復帰させることができるようになる。   The end surface outside the centering groove 11f of the end surface of the large diameter portion 11a is a locking portion 11g of the piston 31a of the origin return mechanism 30 described later, and when the first shaft 11 is pushed in, the pushing force is applied to the piston 31a. introduce. Thereby, a drag force is generated by the spring 31c through the piston 31a, and the first shaft 11 can be returned to the origin position O.

また、径大部11aは、径小部11cとは反対側の端部に、側面を平坦にカットした切り欠き面11hが形成されて横断面形状が略D形状に形成してある。切り欠き面11hの第1シャフト11の軸方向の長さは、検出ストロークSと同一あるいは、少し長くしてある。この切り欠き面11hによって第1シャフト11の回転が、後述するハウジング20(第1ハウジング21)の摺動支持部23と協働して、規制される。   Further, the large diameter portion 11a is formed with a notch surface 11h having a flat side surface at the end opposite to the small diameter portion 11c, and has a substantially D-shaped cross section. The length of the notch surface 11h in the axial direction of the first shaft 11 is the same as or slightly longer than the detection stroke S. The rotation of the first shaft 11 is regulated by the notch surface 11h in cooperation with a sliding support portion 23 of the housing 20 (first housing 21) described later.

径中部11bは、側面に半径方向の磁石収納部11iが形成されている。磁石収納部11iには、磁石40が収納され、接着剤などで固定される。   The diameter middle portion 11b is formed with a radial magnet storage portion 11i on the side surface. A magnet 40 is housed in the magnet housing portion 11i and fixed with an adhesive or the like.

第2シャフト12は、第1シャフト11と連結されて検出シャフト10が構成され、ハウジング20(第2ハウジング22)内に収納される。第2シャフト12は、例えば、金属材料が用いられる。第2シャフト12は、第1シャフト11と同様、非磁性材料の方が好ましいが、磁石40との距離を確保してあるため、鋼材等の軟磁性材料であっても磁界への影響度は低く、コストや強度と照らし合わせて適宜材料を選択することが可能である。   The second shaft 12 is connected to the first shaft 11 to form the detection shaft 10 and is housed in the housing 20 (second housing 22). For example, a metal material is used for the second shaft 12. As with the first shaft 11, the second shaft 12 is preferably a non-magnetic material. However, since the distance from the magnet 40 is ensured, even if it is a soft magnetic material such as steel, the degree of influence on the magnetic field is small. It is low, and it is possible to select a material as appropriate in light of cost and strength.

第2シャフト12は、3つの径の異なる径大部12aと、径中部12bと、径小部12cとを有して構成されている。径小部12cには、雄ねじ12dが形成され、雄ねじ12dと径中部12bとの間に段差部12eが形成してある。これにより、雄ねじ部12dと第1シャフト11の雌ねじ部11eとで第2シャフト12と第1シャフト11が連結され、段差部12eを第1シャフト11の芯出し溝11fに嵌合するように締め付けることで、芯出し状態で、しかも所定の軸方向位置で連結される。連結に際しては、補強用接着剤(例えば、シーロック剤)などでねじの緩み防止を行う。   The second shaft 12 includes a large-diameter portion 12a having three different diameters, a mid-diameter portion 12b, and a small-diameter portion 12c. The small diameter portion 12c is formed with a male screw 12d, and a step portion 12e is formed between the male screw 12d and the diameter middle portion 12b. Thereby, the second shaft 12 and the first shaft 11 are connected by the male screw portion 12d and the female screw portion 11e of the first shaft 11, and the stepped portion 12e is tightened so as to be fitted in the centering groove 11f of the first shaft 11. Thus, they are connected in a centered state and at a predetermined axial position. When connecting, screws are prevented from loosening with a reinforcing adhesive (for example, sealock agent).

径中部12bは、所定の軸方向長さの円柱状に形成されており、後述する原点復帰機構30のピストン31a、31b及びばね31cが装着される。   The diameter middle portion 12b is formed in a cylindrical shape having a predetermined axial length, and is mounted with pistons 31a and 31b and a spring 31c of an origin return mechanism 30 described later.

径大部12aは、後述する原点復帰機構30のピストン31bの係止部12fを構成しており、第1シャフト11のピストン31aの係止部11gと対をなす。径大部12aは、外側周囲の形状が、例えば6角形状としてあり、第1シャフト11との連結の際にレンチなどの工具で回すことができるようにしてある。   The large diameter portion 12a constitutes a locking portion 12f of a piston 31b of the origin return mechanism 30 described later, and makes a pair with the locking portion 11g of the piston 31a of the first shaft 11. The large-diameter portion 12a has, for example, a hexagonal shape around the outside, and can be rotated with a tool such as a wrench when connected to the first shaft 11.

ハウジング20は、図1、図4及び図5に示すように、第1シャフト11が主として収納される第1ハウジング21と、第1ハウジング21に連結され、第2シャフト12が主として収納される第2ハウジング22とを備えて構成される。   As shown in FIGS. 1, 4, and 5, the housing 20 is connected to the first housing 21 in which the first shaft 11 is mainly accommodated, and the second shaft 12 is mainly accommodated in the first housing 21. 2 housings 22.

第1ハウジング21は、非磁性材料で略円筒状に形成されており、例えば、アルミニウムやステンレス鋼などの金属材料や、PBT(Poly Butylene Terephthalate )やPPS(Poly Phenylene Sulfide )などの合成樹脂材料が用いられる。第1ハウジング21の内周部には、径大穴部21aと、径中穴部21bと、径小穴部21cとが連続して形成してあり、径中穴部21bと径小穴部21cとで第1シャフト11の摺動支持部23が構成される。   The first housing 21 is made of a non-magnetic material and has a substantially cylindrical shape. For example, a metal material such as aluminum or stainless steel, or a synthetic resin material such as PBT (Poly Butylene Terephthalate) or PPS (Poly Phenylene Sulfide) is used. Used. A large diameter hole portion 21a, a diameter medium hole portion 21b, and a small diameter hole portion 21c are continuously formed in the inner peripheral portion of the first housing 21, and the medium diameter hole portion 21b and the small diameter hole portion 21c A sliding support portion 23 of the first shaft 11 is configured.

径大穴部21aは、内周面の中間部に雌ねじ部21dが形成され第2ハウジング22がねじで連結される。径大穴部21aには、雌ねじ部21dの先端側(径中穴部21b側)に形成される周面21eおよび端面21fが第2ハウジング22と嵌合されて、芯合わせと軸方向の連結位置を設定する。また、径大穴部21aの端面21fは、後述する原点復帰機構30のピストン31aの当接面となる。   In the large-diameter hole portion 21a, a female screw portion 21d is formed at an intermediate portion of the inner peripheral surface, and the second housing 22 is connected by a screw. A circumferential surface 21e and an end surface 21f formed on the distal end side (diameter middle hole portion 21b side) of the female screw portion 21d are fitted into the second housing 22 in the large-diameter hole portion 21a, so that the centering and axial connection positions are achieved. Set. Further, the end surface 21f of the large-diameter hole portion 21a serves as a contact surface of a piston 31a of the origin return mechanism 30 described later.

径中穴部21bは、図1及び図4に示すように、第1シャフト11の径大部11aの切り欠き面11hの外側面と接触する略D形状の横断面に形成され、軸方向には、第1シャフト11の検出ストロークSだけ第1シャフト11が移動しても余裕のある軸方向長さに形成される。   As shown in FIGS. 1 and 4, the inner diameter hole portion 21 b is formed in a substantially D-shaped cross section that comes into contact with the outer surface of the notch surface 11 h of the large-diameter portion 11 a of the first shaft 11, and extends in the axial direction. Is formed to have a sufficient axial length even if the first shaft 11 moves by the detection stroke S of the first shaft 11.

径小穴部21cは、第1シャフト11の径中部12bが摺動可能な内径に形成してある。 これにより、第1シャフト11は、ハウジング20の摺動支持部23を構成する径中穴部21bの略D形状及び径小穴部21cによって、中心軸回りの回転が規制され、しかも軸方向には、検出ストロークS分の摺動が高精度になされるように支持される。したがって、第1シャフト11は、略全長が第1ハウジング21によって回転が規制されて摺動可能に支持されることになる。   The small-diameter hole portion 21c is formed to have an inner diameter with which the middle diameter portion 12b of the first shaft 11 can slide. Thereby, the rotation of the first shaft 11 around the central axis is restricted by the substantially D shape and the small diameter hole portion 21c of the inner diameter hole portion 21b constituting the sliding support portion 23 of the housing 20, and in the axial direction. The sliding for the detection stroke S is supported with high accuracy. Accordingly, the first shaft 11 is supported so as to be slidable with its overall length being restricted by the first housing 21.

第1ハウジング21には、第1シャフト11の磁石収納部11iと対向して磁気検出素子50が実装された回路基板51の基板収納部21gが形成してある。基板収納部21gには、第1シャフト11の切り欠き面11hと平行な底面を備えた矩形の凹部とされ、底面から上方に突き出して回路基板51の位置決めピン21hと回路基板51を仮固定するねじのための雌ねじ部21iが形成してある。基板収納部21gに位置決めピン21hと回路基板51を仮固定するねじのための雌ねじ部21iを設けることで、回路基板51に実装した磁気検出素子50を磁石40に対して極力小さなギャップで第1ハウジング21に固定することができ、磁石40による磁界の変化を精度良く検出できる。   The first housing 21 is formed with a substrate housing portion 21g of the circuit board 51 on which the magnetic detection element 50 is mounted so as to face the magnet housing portion 11i of the first shaft 11. The substrate storage portion 21g is a rectangular recess having a bottom surface parallel to the notch surface 11h of the first shaft 11, and protrudes upward from the bottom surface to temporarily fix the positioning pins 21h of the circuit substrate 51 and the circuit substrate 51. An internal thread portion 21i for a screw is formed. By providing a positioning pin 21h and a female screw portion 21i for temporarily fixing the circuit board 51 in the board housing part 21g, the first magnetic detection element 50 mounted on the circuit board 51 is first with a gap as small as possible with respect to the magnet 40. It can be fixed to the housing 21 and the change of the magnetic field by the magnet 40 can be detected with high accuracy.

第2ハウジング22は、第1ハウジング21と連結されてハウジング20が構成され、例えば、金属材料が用いられる。第2ハウジング22は、第1ハウジング21と同様、非磁性材料の方が好ましいが、磁石40との距離を確保してあるため、鋼材等の軟磁性材料であっても磁界への影響度は低く、コストや強度と照らし合わせて適宜材料を選択することが可能である。   The second housing 22 is connected to the first housing 21 to form the housing 20, and for example, a metal material is used. As with the first housing 21, the second housing 22 is preferably made of a non-magnetic material. However, since the distance from the magnet 40 is secured, the degree of influence on the magnetic field is not limited even if a soft magnetic material such as steel is used. It is low, and it is possible to select a material as appropriate in light of cost and strength.

第2ハウジング22は、図1及び図5に示すように、外形状が略2段の円筒状に形成されており、径大部22aと径小部22bとを備えている。   As shown in FIGS. 1 and 5, the second housing 22 is formed in a cylindrical shape having a substantially two-stage outer shape, and includes a large-diameter portion 22 a and a small-diameter portion 22 b.

径大部22aの中間部外周には、雄ねじ22cが形成され、雄ねじ22cより先端側の外周部22dと先端面22eが第1ハウジング21の周面21eと端面21fに嵌合される芯だし部としてある。これにより、第2ハウジング22の雄ねじ22cと第1ハウジング21の雌ねじ部21dとで、芯出し状態で、しかも軸方向の所定位置に締め付けて連結できる。   A male screw 22c is formed on the outer periphery of the intermediate portion of the large-diameter portion 22a, and the outer peripheral portion 22d and the front end surface 22e on the front end side from the male screw 22c are fitted to the peripheral surface 21e and the end surface 21f of the first housing 21. It is as. Thus, the male screw 22c of the second housing 22 and the female screw portion 21d of the first housing 21 can be connected in a centered state and tightened to a predetermined position in the axial direction.

径大部22aの内周側には、円筒状の径大穴部22fおよび径小穴部22gが連続して形成してあり、径大穴部22fが原点復帰機構30のピストン31a、31bおよびばね31cを収納するピストン収納部31dとなる。径小穴部22gは、第2シャフト12の端部の径大部12aの収納空間となっている。また、径大穴部22fと径小穴部22gとの段差面22hが後述する原点復帰機構30のピストン31bの当接面となる。   A cylindrical large hole portion 22f and a small diameter hole portion 22g are continuously formed on the inner peripheral side of the large diameter portion 22a, and the large diameter hole portion 22f connects the pistons 31a and 31b and the spring 31c of the origin return mechanism 30. It becomes the piston accommodating part 31d to accommodate. The small-diameter hole portion 22g serves as a storage space for the large-diameter portion 12a at the end of the second shaft 12. Further, a step surface 22h between the large-diameter hole portion 22f and the small-diameter hole portion 22g serves as a contact surface of a piston 31b of the origin return mechanism 30 described later.

径小部22bは、外側の端面から中心部に雌ねじ部22iが形成されており、ストロークの検出対象となる被検出体に保持するために用いられる。
なお、第2ハウジング22は、金属材料で形成する場合に限らず、ねじ部分を金属材料として合成樹脂材料にインサート成形して形成するようにしても良い。
The small-diameter portion 22b has a female screw portion 22i formed in the center portion from the outer end face, and is used for holding the detection target to be detected as a stroke.
Note that the second housing 22 is not limited to being formed of a metal material, and may be formed by insert molding a synthetic resin material using a screw portion as a metal material.

原点復帰機構30は、図1及び図6に示すように、1対のピストン31a、31bと、2つのピストン31a、31bの間に装着され、互いを引き離すように付勢するばね31cと、で構成される。   As shown in FIGS. 1 and 6, the origin return mechanism 30 is mounted between a pair of pistons 31a and 31b and a spring 31c that is attached between the two pistons 31a and 31b and biases them away from each other. Composed.

2つのピストン31a、31bは、例えば、金属材料が用いられる。2つのピストン31a、31bは、非磁性材料の方が好ましいが、磁石40との距離を確保してあるため、鋼材等の軟磁性材料であっても磁界への影響度は低く、耐久性や強度と照らし合わせて適宜材料を選択することが可能である。   For example, a metal material is used for the two pistons 31a and 31b. The two pistons 31a and 31b are preferably made of a non-magnetic material. However, since the distance from the magnet 40 is ensured, even a soft magnetic material such as a steel material has a low influence on the magnetic field. It is possible to select a material as appropriate in light of the strength.

2つのピストン31a、31bは、底付き円筒状に形成され底部分の中心に第2シャフト12の径中部12bに装着するための装着穴が形成されている。2つのピストン31a、31bは、底部分を外側にして対向させ、第2シャフト12の径中部12bに摺動可能に装着され、2つのピストン31a、31b間にコイルばねで構成したばね31cが介装され、第2シャフト12に装着されている。   The two pistons 31a and 31b are formed in a cylindrical shape with a bottom, and a mounting hole is formed in the center of the bottom portion for mounting on the middle diameter portion 12b of the second shaft 12. The two pistons 31a, 31b are opposed to each other with the bottom portion facing outward, and are slidably mounted on the diameter middle portion 12b of the second shaft 12, and a spring 31c configured by a coil spring is interposed between the two pistons 31a, 31b. Mounted on the second shaft 12.

2つのピストン31a、31bは、第1ハウジング21と第2ハウジング22が連結されて形成される第2ハウジング22の径大穴部22f(ピストン収納部31d)内に配置される。2つのピストン31a,31bは、径大穴部22f(ピストン収納部31d)の内壁面と隙間D1を有しており、互いの接触面積を小さくして第1シャフト11、第2シャフト12が動く際の抵抗を低減している。また、この隙間D1によって、2つのピストン31a、31bやばね31cが装着された第2シャフト12を径大穴部22fに組み付ける際にも、作業を容易にできる。また、第2シャフト12と2つのピストン31a,31bとが摺動するための互いの径設定に加えて、隙間D1を設けることによって、組み付け作業時や、車載後に大きな荷重が加わることでシャフト10が偏芯したとしても、2つのピストン31a,31bが、径大穴部22f(ピストン収納部31d)の内壁面に接触し難くなるため、ばね31c、2つのピストン31a,31b、及び前記内壁面が傷つくなど操作感に影響を与える要因を防止できる。   The two pistons 31a and 31b are disposed in a large-diameter hole portion 22f (piston housing portion 31d) of the second housing 22 formed by connecting the first housing 21 and the second housing 22. The two pistons 31a and 31b have a clearance D1 from the inner wall surface of the large-diameter hole portion 22f (piston housing portion 31d), and when the first shaft 11 and the second shaft 12 move by reducing the mutual contact area. The resistance is reduced. The gap D1 also facilitates the work when assembling the second shaft 12 with the two pistons 31a, 31b and the spring 31c attached to the large-diameter hole 22f. Further, in addition to the mutual diameter setting for sliding the second shaft 12 and the two pistons 31a and 31b, by providing the gap D1, the shaft 10 can be applied during assembly work or when a large load is applied after the vehicle is mounted. Is eccentric, the two pistons 31a and 31b are difficult to contact the inner wall surface of the large-diameter hole portion 22f (piston housing portion 31d), so that the spring 31c, the two pistons 31a and 31b, and the inner wall surface It can prevent factors that affect the operational feeling, such as being damaged.

ばね31cは、ステンレス鋼、例えば、SUS304WPBによるコイルばねで構成される。ばね31cは、ステンレス鋼(例えば、SUS304WPB)のような非磁性金属のものが好ましく用いられるが、磁石40との距離があるため、軟磁性材料(例えば、SWBやSWCなど)であっても磁界への影響度は低いことから、耐久性や強度と照らし合わせて適宜材料を選択して良い。また、シャフト10がいずれの位置であっても、ばね31cによって、2つのピストン31a,31bを端面21fや段差面22hに押し当てることができるため、前記内壁面に対して隙間D1を有する2つのピストン31a,31bであっても、振動することなく保持できる。このため、シャフト10のストロークに対して一定の操作感を提供できる。また、2つのピストン31a,31bの振動を防止することで、磁気検出素子50による検出精度を安定化できる。   The spring 31c is formed of a coil spring made of stainless steel, for example, SUS304WPB. The spring 31c is preferably made of a non-magnetic metal such as stainless steel (for example, SUS304WPB). However, since the spring 31c has a distance from the magnet 40, even if it is a soft magnetic material (for example, SWB or SWC), a magnetic field is used. Therefore, the material may be appropriately selected in light of durability and strength. Moreover, since the two pistons 31a and 31b can be pressed against the end surface 21f and the stepped surface 22h by the spring 31c regardless of the position of the shaft 10, the two pistons having a gap D1 with respect to the inner wall surface are provided. Even the pistons 31a and 31b can be held without vibration. For this reason, a constant operational feeling can be provided for the stroke of the shaft 10. Moreover, the detection accuracy by the magnetic detection element 50 can be stabilized by preventing the vibration of the two pistons 31a and 31b.

原点復帰機構30の2つのピストン31a、31bは、原点位置Oでは、図1に示すように、ピストン31aの外側面(底付き円筒の底の外側面)が第1ハウジング21の径大穴部21aの端面21fに当接し、もう一方のピストン31bの外側面(底付き円筒の底の外側面)が第2ハウジング22の径大穴部22fの段差面22hに当接することで、離間距離が規制される。そして、この状態(原点位置O)での2つのピストン31a、31bの円筒部の離間距離(間隔)が検出シャフト10の検出ストロークSとなる(図6参照)。   As shown in FIG. 1, the two pistons 31 a and 31 b of the origin return mechanism 30 are configured such that, at the origin position O, the outer surface of the piston 31 a (the outer surface of the bottom of the bottomed cylinder) is the large-diameter hole portion 21 a of the first housing 21. The outer surface of the other piston 31b (the outer surface of the bottom of the bottomed cylinder) is in contact with the step surface 22h of the large-diameter hole portion 22f of the second housing 22, so that the separation distance is regulated. The The separation distance (interval) between the cylindrical portions of the two pistons 31a and 31b in this state (origin position O) is the detection stroke S of the detection shaft 10 (see FIG. 6).

また、この原点位置Oでは、ピストン31aの外側面(底付き円筒の底の外側面)が第1シャフト11の径大部11aの端面である係止部11gに当接し、もう一方のピストン31bの外側面(底付き円筒の底の外側面)が第2シャフト12の径大部12aの第1シャフト11側の端面に当接している。   At the origin position O, the outer surface of the piston 31a (the outer surface of the bottom of the bottomed cylinder) comes into contact with the engaging portion 11g which is the end surface of the large-diameter portion 11a of the first shaft 11, and the other piston 31b. The outer surface (the outer surface of the bottom of the bottomed cylinder) is in contact with the end surface of the large diameter portion 12a of the second shaft 12 on the first shaft 11 side.

原点復帰機構30では、原点位置Oにある検出シャフト10がハウジング20内に押し込まれるように変位すると、第1シャフト11の径大部11aの端面である係止部11gを介してピストン31aの外側面(底付き円筒の底の外側面)が押し込まれ、もう一方のピストン31bが第2ハウジング22の径大穴部22fの段差面22hに当接して移動できず、ばね31cに抗して2つのピストン31a、31bの円筒部が当たるまでの検出ストロークS分だけ移動できる。そして、検出シャフト10を押し込む力がなくなると、ばね31cに蓄積されたばね力で、検出シャフト10が原点位置Oに戻される。   In the origin return mechanism 30, when the detection shaft 10 at the origin position O is displaced so as to be pushed into the housing 20, the outside of the piston 31 a is removed via the locking portion 11 g which is the end surface of the large diameter portion 11 a of the first shaft 11. The side surface (the outer surface of the bottom of the bottomed cylinder) is pushed in, and the other piston 31b cannot move in contact with the stepped surface 22h of the large-diameter hole portion 22f of the second housing 22, and resists the spring 31c. It can move by the detection stroke S until the cylindrical portions of the pistons 31a and 31b hit. When the force for pushing the detection shaft 10 disappears, the detection shaft 10 is returned to the origin position O by the spring force accumulated in the spring 31c.

原点復帰機構30では、原点位置Oにある検出シャフト10がハウジング20から引き出されるように変位する場合には、ピストン31bの外側面(底付き円筒の底の外側面)が第2シャフト12の径大部12aの第1シャフト11側の端面を介して引き出され、ピストン31aの外側面(底付き円筒の底の外側面)が第1ハウジング21の径大穴部21aの端面21fに当接して移動できず、ばね31cに抗して2つのピストン31a、31bの円筒部が当たるまでの検出ストロークS分だけ移動できる。そして、検出シャフト10を引き出す力がなくなると、ばね31cに蓄積されたばね力で、検出シャフト10が原点位置Oに戻される。なお、ピストン31a、31bが収納されるピストン収納部31dには、外周面にグリースなどの潤滑剤が塗布され、第2シャフト12に対して長期的に安定した摺動を確保する。   In the origin return mechanism 30, when the detection shaft 10 at the origin position O is displaced so as to be pulled out from the housing 20, the outer surface of the piston 31 b (the outer surface of the bottom of the bottomed cylinder) is the diameter of the second shaft 12. Pulled out through the end surface of the large portion 12a on the first shaft 11 side, the outer surface of the piston 31a (the outer surface of the bottom of the bottomed cylinder) abuts against the end surface 21f of the large-diameter hole portion 21a of the first housing 21 and moves. It cannot move, and it can move only the detection stroke S until the cylindrical part of two pistons 31a and 31b hits against the spring 31c. When the force for pulling out the detection shaft 10 is lost, the detection shaft 10 is returned to the origin position O by the spring force accumulated in the spring 31c. Note that a lubricant such as grease is applied to the outer peripheral surface of the piston housing portion 31d in which the pistons 31a and 31b are housed, and ensures stable sliding with respect to the second shaft 12 over a long period of time.

磁石40は、四角柱形状もしくは円柱形状に形成された希土類系磁石(例えば、SmCoやNdFeBなどの材料の磁石)で構成される。本実施例では、磁石40は、SmCo焼結磁石を用いた円柱形状とされており、長軸方向である垂直方向(磁石厚み方向)に2極が着磁されている。磁石40は、検出シャフト10の第1シャフト11の磁石収納部11iに収納され、接着剤などで固定される。   The magnet 40 is composed of a rare earth magnet (for example, a magnet made of a material such as SmCo or NdFeB) formed in a quadrangular prism shape or a cylindrical shape. In this embodiment, the magnet 40 has a cylindrical shape using an SmCo sintered magnet, and two poles are magnetized in the vertical direction (magnet thickness direction) which is the major axis direction. The magnet 40 is housed in the magnet housing portion 11i of the first shaft 11 of the detection shaft 10 and is fixed with an adhesive or the like.

磁石40は、第1ハウジング21の磁石40と対向する磁気検出素子50に磁界を提供しており、磁石40が検出シャフト10とともに変位することで、磁気検出素子50へ与える磁界の向き(磁力)を変え、結果的に磁気検出素子50が移動量として検出する。磁石40は、製造手法により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たプラスチック磁石などのいずれでも良い。焼結磁石の方が強力な磁力を有する一方、プラスチック磁石の方が大量生産性や耐割れ性が高いなど特性があることから、使用条件や設計要件に応じて適宜選択すれば良い。   The magnet 40 provides a magnetic field to the magnetic detection element 50 facing the magnet 40 of the first housing 21, and the direction (magnetic force) of the magnetic field applied to the magnetic detection element 50 when the magnet 40 is displaced together with the detection shaft 10. As a result, the magnetic detection element 50 detects the amount of movement. The magnet 40 may be either a sintered magnet or a plastic magnet that is compressed or molded by mixing with plastic according to a manufacturing method. The sintered magnet has a stronger magnetic force, while the plastic magnet has characteristics such as higher mass productivity and higher crack resistance. Therefore, the sintered magnet may be appropriately selected according to use conditions and design requirements.

磁気検出素子50は、被検出体の移動量などの変位を検出するものであり、例えば、ホール素子などで構成され、被検出体の移動などの変位に伴う磁力の変化を電気信号に変換して外部に出力する。例えば、磁気検出素子50は、回路基板51に複数のホール素子が実装されて磁気検出パッケージとして構成される。   The magnetic detection element 50 detects a displacement such as the amount of movement of the detected object, and is composed of, for example, a Hall element and converts a change in magnetic force accompanying the displacement such as the movement of the detected object into an electrical signal. Output to the outside. For example, the magnetic detection element 50 is configured as a magnetic detection package by mounting a plurality of Hall elements on the circuit board 51.

ここでは、磁気検出パッケージの磁気検出素子50の検出面は、磁石40の着磁方向に垂直な方向に配置してある。磁気検出素子50を備える磁気検出パッケージは、回路基板51をハウジング20(第1ハウジング21)の基板収納部21gに収納され、位置決めピン21hと雌ねじ部21iにビスで仮固定した後、ポッティング剤やシール部材と蓋にて気密に保持される。こうすることで、磁石40とのギャップを極力小さくして高精度に磁界の変化を検出できるようにしている。 Here, the detection surface of the magnetic detection element 50 of the magnetic detection package is arranged in a direction perpendicular to the magnetization direction of the magnet 40. In the magnetic detection package including the magnetic detection element 50, the circuit board 51 is accommodated in the substrate accommodating portion 21g of the housing 20 (first housing 21), temporarily fixed to the positioning pins 21h and the female screw portion 21i with screws, and then a potting agent or the like. It is kept airtight by the seal member and the lid. By doing so, the gap with the magnet 40 is made as small as possible so that the change in the magnetic field can be detected with high accuracy.

磁気検出パッケージの磁気検出素子50への電源の取り込みや外部への出力は、ダイレクトコネクタもしくはコードにて行われる。なお、磁気検出素子50は、ワイヤーフレーム等に実装して磁気検出パッケージとして構成しても良い。   The power supply to the magnetic detection element 50 of the magnetic detection package and the output to the outside are performed by a direct connector or a cord. The magnetic detection element 50 may be mounted on a wire frame or the like and configured as a magnetic detection package.

磁気検出素子50を用いる磁気検出パッケージ9でのストロークSの検出は、回路基板51の複数のホール素子で、磁石40の成す磁界の磁気検出素子50の磁気検出面に対し垂直方向の磁界と水平方向の磁界を検出する。得られた垂直方向及び水平方向の2方向の磁界を処理回路(例えば、ASIC;Application Specific Integrated Circuit)にて三角関数(ATAN)により角度換算して、角度情報として出力される。なお、出力された角度情報と検出シャフト10の移動量(ストロークS)は比例しており、結果的に検出シャフト10の移動量を検出できる。   The detection of the stroke S in the magnetic detection package 9 using the magnetic detection element 50 is performed by using a plurality of Hall elements of the circuit board 51 and a magnetic field perpendicular to the magnetic detection surface of the magnetic detection element 50 of the magnetic field formed by the magnet 40 and horizontal. Detect the direction magnetic field. The obtained vertical magnetic field and horizontal magnetic field are converted into angles by a trigonometric function (ATAN) in a processing circuit (for example, ASIC: Application Specific Integrated Circuit) and output as angle information. The output angle information and the movement amount (stroke S) of the detection shaft 10 are proportional, and as a result, the movement amount of the detection shaft 10 can be detected.

また、磁気検出素子50を備える磁気検出パッケージからの出力方式は、どのような方式であっても良く、検出結果を利用するコントロールユニット(ECU;Engine Control Unit)などに応じて選択すれば良い(例えば、アナログ、PWM(Pulse Width Modulation)、SENT(Single Edge Nibble Transmission)など)。   Further, the output method from the magnetic detection package including the magnetic detection element 50 may be any method, and may be selected according to a control unit (ECU; Engine Control Unit) using the detection result ( For example, analog, PWM (Pulse Width Modulation), SENT (Single Edge Nibble Transmission), etc.).

このようなストロークセンサ1によれば、検出シャフト10をハウジング20の摺動支持部23で回転を規制して摺動可能に支持するようにしたので、検出シャフト10の全長に対する支持幅を長くし接触面積を増大して支持することができ、安定した状態で検出シャフト10をハウジング20に対して摺動させることができる。   According to such a stroke sensor 1, since the detection shaft 10 is slidably supported by the sliding support portion 23 of the housing 20 so as to be slidable, the support width with respect to the entire length of the detection shaft 10 is increased. The contact area can be increased and supported, and the detection shaft 10 can be slid relative to the housing 20 in a stable state.

これにより、回転を規制した検出シャフト10に取り付け磁石40とハウジング20に取り付ける磁気検出素子50のギャップを極力小さくすることができ、磁界の変化を高精度に検出できる。また、磁石40を検出シャフト10の側面に取り付けることで、小さな磁石40とすることができ、磁界を集中させて大きな変化からストロークを検出できる。   Thereby, the gap between the magnet 40 attached to the detection shaft 10 whose rotation is restricted and the magnetic detection element 50 attached to the housing 20 can be made as small as possible, and a change in the magnetic field can be detected with high accuracy. Moreover, the small magnet 40 can be made by attaching the magnet 40 to the side surface of the detection shaft 10, and a stroke can be detected from a large change by concentrating the magnetic field.

また、ハウジング20に対して検出シャフト10が回転せずに摺動することで、接触面積が大きい検出シャフト10の揺動がなく、検出シャフト10の一部が強くハウジング20に当たることが防止でき、局所的な摩耗の発生を防止して耐久性を向上できる。   Further, since the detection shaft 10 slides relative to the housing 20 without rotating, the detection shaft 10 having a large contact area does not swing, and a part of the detection shaft 10 can be prevented from strongly hitting the housing 20. Durability can be improved by preventing local wear.

また、検出シャフト10及びハウジング20の一方側に集中して磁気検出部となる磁石40及び磁気検出素子50を配置し、他方側に原点復帰機構30を配置したので、検出シャフト10及びハウジング20の一方側を非磁性材料とすることで、他方側が磁性金属材料で構成されても、磁界への影響を極力小さくして磁界の変化を検出できる。これにより、原点復帰機構30を金属材料とすることで、耐久性を向上できる。   In addition, since the magnet 40 and the magnetic detection element 50 serving as a magnetic detection unit are arranged on one side of the detection shaft 10 and the housing 20 and the origin return mechanism 30 is arranged on the other side, the detection shaft 10 and the housing 20 By making one side a non-magnetic material, even if the other side is made of a magnetic metal material, it is possible to detect a change in the magnetic field while minimizing the influence on the magnetic field. Thereby, durability can be improved by making the origin return mechanism 30 into a metal material.

また、上記の検出シャフト10及びハウジング20の一方側と他方側で、鉄系材料を非磁性、磁性とに分けることによって、磁石40の周辺部を非磁性材として磁界変化の影響を抑えることができ、検出精度を向上することができ、他方側は、材料の選択の自由度を増大できる。   Further, by separating the ferrous material into nonmagnetic and magnetic materials on one side and the other side of the detection shaft 10 and the housing 20, the peripheral portion of the magnet 40 can be used as a nonmagnetic material to suppress the influence of the magnetic field change. The detection accuracy can be improved, and the other side can increase the degree of freedom of material selection.

斯かるストロークセンサ1によれば、磁石40を有し、被検出体に追従して原点位置Oを中心に往復する検出シャフト10の移動量を磁気検出素子50によって検出するストロークセンサ1であって、検出シャフト10の回転を規制して摺動可能に支持するハウジング20と、検出シャフト10とハウジング20との間に設けられ移動量を検出して移動した後の検出シャフト10を原点位置Oに復帰させる原点復帰機構30と、を備え、原点復帰機構30は、一対のピストン31a,31bと、この一対のピストン31a,31b間に挟持されるばね31cを設け、一対のピストン31a,31bは、対向するハウジング20の内壁面との間に隙間D1を設ける。   According to such a stroke sensor 1, the stroke sensor 1 has a magnet 40 and detects the amount of movement of the detection shaft 10 that reciprocates around the origin position O following the detected object by the magnetic detection element 50. The housing 20 that is slidably supported by restricting the rotation of the detection shaft 10, and the detection shaft 10 that is provided between the detection shaft 10 and the housing 20 after detecting the movement amount is moved to the origin position O. An origin return mechanism 30 for returning, and the origin return mechanism 30 is provided with a pair of pistons 31a and 31b and a spring 31c sandwiched between the pair of pistons 31a and 31b. A gap D <b> 1 is provided between the opposing inner wall surfaces of the housing 20.

従って、検出シャフト10が移動する際の抵抗力を低減でき、所望の操作感(一定の操作感)を提供できる。また、ばね31cによって、ピストン31a,31bの振動を抑えることができ、磁気検出素子50による検出精度を向上させることができる。   Therefore, the resistance force when the detection shaft 10 moves can be reduced, and a desired operational feeling (a constant operational feeling) can be provided. Further, the vibration of the pistons 31a and 31b can be suppressed by the spring 31c, and the detection accuracy by the magnetic detection element 50 can be improved.

また、検出シャフト10の側面に設ける磁石40と、磁石40と対向してハウジング20に設け検出シャフト10の移動に伴う磁界の変化から移動量を検出する磁気検出素子50と、を有しているので、小さなギャップの磁石40と磁気検出素子50とで検出精度を向上させることができ、回転が規制されて摺動する検出シャフトをハウジング20で接触面積を増大して支持することで、局所的な摩耗を低減できる。また、ハウジング20に取り付ける磁気検出素子50と検出シャフト10の磁石40とのギャップを小さくすることができ、ギャップ変動を抑えて磁界の乱れを小さくでき、高精度に磁界の変化を検出できる。 In addition, a magnet 40 provided on the side surface of the detection shaft 10 and a magnetic detection element 50 provided on the housing 20 so as to face the magnet 40 and detecting a movement amount from a change in magnetic field accompanying the movement of the detection shaft 10 are provided. Therefore, the detection accuracy can be improved by the magnet 40 and the magnetic detection element 50 having a small gap, and the detection shaft that is slid while its rotation is regulated is supported by the housing 20 with an increased contact area. Wear can be reduced. Further, the gap between the magnetic detection element 50 attached to the housing 20 and the magnet 40 of the detection shaft 10 can be reduced, the fluctuation of the magnetic field can be reduced by suppressing the gap fluctuation, and the change of the magnetic field can be detected with high accuracy.

また、ストロークセンサ1によれば、検出シャフト10は、非磁性材料の第1シャフト11と、第1シャフト11に連結される磁性材料の第2シャフト12と、で構成され、第1シャフト11を支持する第1ハウジング21は、非磁性材料で構成されているので、第1シャフト11及び第1ハウジング21と、第2シャフト12及び第2ハウジング22とで、使用材料を分けることができ、例えば、鉄系材料を非磁性、磁性と分けることによって、磁石40の周辺部を非磁性材として磁界変化の影響を抑えることができ、検出精度を向上できる。   According to the stroke sensor 1, the detection shaft 10 includes a first shaft 11 made of a nonmagnetic material and a second shaft 12 made of a magnetic material connected to the first shaft 11. Since the supporting first housing 21 is made of a nonmagnetic material, the materials used can be divided between the first shaft 11 and the first housing 21, and the second shaft 12 and the second housing 22, for example. By separating the iron-based material from non-magnetic and magnetic, the influence of the magnetic field change can be suppressed by using the peripheral portion of the magnet 40 as a non-magnetic material, and the detection accuracy can be improved.

また、ストロークセンサ1によれば、第2シャフト12と、第2シャフト12を収納する第2ハウジング22と、第2ハウジングに収納される原点復帰機構30を、金属材料で構成することで、磁気検出部への影響を抑えて使用材料を耐久性や強度を考慮した材料にでき、一層確実に耐久性や強度を向上できる。   Further, according to the stroke sensor 1, the second shaft 12, the second housing 22 that houses the second shaft 12, and the origin return mechanism 30 that is housed in the second housing are made of a metal material, thereby providing magnetic It is possible to suppress the influence on the detection unit and to use the material in consideration of durability and strength, and to further improve the durability and strength.

なお、上記の実施の形態では、検出シャフト10を第1シャフト11と第2シャフト12とを連結して構成したが、一本のシャフトで構成し、第2シャフト12の径大部12aだけをねじなどで取り付けるようにしても良い。この場合には、軸方向の位置決めができるように位置決め溝を設けることが好ましい。   In the above-described embodiment, the detection shaft 10 is configured by connecting the first shaft 11 and the second shaft 12. However, the detection shaft 10 is configured by a single shaft, and only the large diameter portion 12a of the second shaft 12 is configured. You may make it attach with a screw. In this case, it is preferable to provide a positioning groove so that axial positioning can be performed.

また、上記の実施の形態では、磁石を検出シャフトの側面に設ける構成について示したが、磁気検出素子によって磁石の位置検出精度が十分に得られる場合には、検出シャフトの軸心側に内装するように構成することもできる。   Further, in the above-described embodiment, the configuration in which the magnet is provided on the side surface of the detection shaft has been described. However, when the magnetic detection element can sufficiently obtain the position detection accuracy of the magnet, the magnet is installed on the axis side of the detection shaft. It can also be configured as follows.

1 ストロークセンサ
10 検出シャフト
11 第1シャフト
11a 径大部
11b 径中部
11c 径小部
11d 雄ねじ部
11e 雌ねじ部
11f 芯出し溝
11g 係止部
11h 切り欠き面
11i 磁石収納部
12 第2シャフト
12a 径大部
12b 径中部
12c 径小部
12d 雄ねじ
12e 段差部
12f 係止部
20 ハウジング
21 第1ハウジング
21a 径大穴部
21b 径中穴部
21c 径小穴部
21d 雌ねじ部
21e 周面
21f 端面
21g 基板収納部
21h 位置決めピン
21i 雌ねじ部
22 第2ハウジング
22a 径大部
22b 径小部
22c 雄ねじ
22d 外周面
22e 先端面
22f 径大穴部
22g 径小穴部
22h 段差面
22i 雌ねじ部
23 摺動支持部
30 原点復帰機構
31a ピストン
31b ピストン
31c ばね
31d ピストン収納部
40 磁石
50 磁気検出素子
51 回路基板
O 原点位置
S 検出ストローク
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Stroke sensor 10 Detection shaft 11 1st shaft 11a Large diameter part 11b Medium diameter part 11c Small diameter part 11d Male thread part 11e Female thread part 11f Centering groove 11g Locking part 11h Notch surface 11i Magnet accommodating part 12 2nd shaft 12a Large diameter Part 12b Diameter middle part 12c Small diameter part 12d Male thread 12e Stepped part 12f Locking part 20 Housing 21 First housing 21a Diameter large hole part 21b Diameter medium hole part 21c Small diameter hole part 21d Female thread part 21e Peripheral surface 21f End face 21g Substrate storage part 21h Positioning Pin 21i Female thread portion 22 Second housing 22a Large diameter portion 22b Small diameter portion 22c Male screw 22d Outer peripheral surface 22e Tip surface 22f Large diameter hole portion 22g Small diameter hole portion 22h Stepped surface 22i Female thread portion 23 Sliding support portion 30 Origin return mechanism 31a Piston 31b Piston 31c Spring 31d Piston storage 40 Magnet 50 Magnetic detection element 51 Circuit board O Origin position S Detection stroke

Claims (4)

磁石を有するとともに、被検出体に追従して原点位置を中心に往復する検出シャフトの移動量を磁気検出素子によって検出するストロークセンサであって、
前記検出シャフトの回転を規制して摺動可能に支持するハウジングと、
前記検出シャフトと前記ハウジングとの間に設けられ前記移動量を検出して移動した後の前記検出シャフトを前記原点位置に復帰させる原点復帰機構と、を備え、
前記原点復帰機構は、一対のピストンと、この一対のピストン間に挟持されるばねを設け、
前記一対のピストンは、対向する前記第2ハウジングの内壁面との間に隙間を設ける
ことを特徴とするストロークセンサ。
A stroke sensor that has a magnet and detects the amount of movement of the detection shaft that reciprocates around the origin position following the object to be detected by a magnetic detection element,
A housing that slidably supports the rotation of the detection shaft; and
An origin return mechanism provided between the detection shaft and the housing for detecting the amount of movement and returning the detection shaft after the movement to the origin position;
The origin return mechanism includes a pair of pistons and a spring sandwiched between the pair of pistons,
The pair of pistons are provided with a gap between the opposed inner wall surfaces of the second housing.
前記検出シャフトの側面に設ける磁石と、
前記磁石と対向して前記ハウジングに設け前記検出シャフトの移動に伴う磁界の変化から前記移動量を検出する磁気検出素子と、を有する、
ことを特徴とする請求項1に記載のストロークセンサ。
A magnet provided on a side surface of the detection shaft;
A magnetic detection element that is provided in the housing so as to face the magnet and detects the amount of movement from a change in the magnetic field accompanying the movement of the detection shaft,
The stroke sensor according to claim 1.
前記検出シャフトは、非磁性材料の第1シャフトと、前記第1シャフトに連結される磁性材料の第2シャフトと、で構成され、
前記第1シャフトを支持する第1ハウジングは、非磁性材料で構成される、
ことを特徴とする請求項1に記載のストロークセンサ。
The detection shaft includes a first shaft made of a nonmagnetic material and a second shaft made of a magnetic material connected to the first shaft,
A first housing supporting the first shaft is made of a non-magnetic material;
The stroke sensor according to claim 1.
前記第2シャフトと、前記第2シャフトを収納する第2ハウジングと、前記第2ハウジングに収納される前記原点復帰機構は、金属材料で構成される、
ことを特徴とする請求項3に記載のストロークセンサ。
The second shaft, a second housing that houses the second shaft, and the origin return mechanism that is housed in the second housing are made of a metal material.
The stroke sensor according to claim 3.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021140684A1 (en) * 2020-01-08 2021-07-15 朝日電装株式会社 Shift device
EP4008931A1 (en) * 2020-11-26 2022-06-08 Asahi Denso Co., Ltd. Shift device
CN114877795A (en) * 2022-06-08 2022-08-09 中国第一汽车股份有限公司 Engine crankshaft vibration damper swing amount measuring device

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4646087A (en) * 1983-11-03 1987-02-24 Schumann Douglas D Inductively coupled position detection system
JPH0550306U (en) * 1991-10-14 1993-07-02 豊田工機株式会社 Displacement detection device
JPH09210016A (en) * 1996-02-02 1997-08-12 Sony Precision Technol Inc Scale-incorporated piston rod cylinder
JP2001193505A (en) * 2000-01-14 2001-07-17 Nissan Motor Co Ltd Displaced amount measuring method and solenoid operated intake/exhaust valve device
JP2003185469A (en) * 2001-12-14 2003-07-03 Alps Electric Co Ltd Sliding position detector
JP2010185854A (en) * 2009-02-13 2010-08-26 Alps Electric Co Ltd Position detection sensor and position detection device
DE102010015036A1 (en) * 2010-04-15 2011-10-20 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Switching device for motorcycles, particularly for high performance Bavarian motor works motorcycles, has actuating element which enables performing switching operation of switch through switching assistance device
DE102012111908A1 (en) * 2012-12-06 2014-06-12 Hs Products Engineering Gmbh Power transmission device for gear drive motorcycle, has switch lever connection for receiving switching power and gear drive connection for retransmission of switching power to gear drive
JP2015001393A (en) * 2013-06-13 2015-01-05 日本精機株式会社 Stroke sensor
WO2016194611A1 (en) * 2015-05-29 2016-12-08 日立オートモティブシステムズ株式会社 Electric booster and stroke detector

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4646087A (en) * 1983-11-03 1987-02-24 Schumann Douglas D Inductively coupled position detection system
JPH0550306U (en) * 1991-10-14 1993-07-02 豊田工機株式会社 Displacement detection device
JPH09210016A (en) * 1996-02-02 1997-08-12 Sony Precision Technol Inc Scale-incorporated piston rod cylinder
JP2001193505A (en) * 2000-01-14 2001-07-17 Nissan Motor Co Ltd Displaced amount measuring method and solenoid operated intake/exhaust valve device
JP2003185469A (en) * 2001-12-14 2003-07-03 Alps Electric Co Ltd Sliding position detector
JP2010185854A (en) * 2009-02-13 2010-08-26 Alps Electric Co Ltd Position detection sensor and position detection device
DE102010015036A1 (en) * 2010-04-15 2011-10-20 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Switching device for motorcycles, particularly for high performance Bavarian motor works motorcycles, has actuating element which enables performing switching operation of switch through switching assistance device
DE102012111908A1 (en) * 2012-12-06 2014-06-12 Hs Products Engineering Gmbh Power transmission device for gear drive motorcycle, has switch lever connection for receiving switching power and gear drive connection for retransmission of switching power to gear drive
JP2015001393A (en) * 2013-06-13 2015-01-05 日本精機株式会社 Stroke sensor
WO2016194611A1 (en) * 2015-05-29 2016-12-08 日立オートモティブシステムズ株式会社 Electric booster and stroke detector

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021140684A1 (en) * 2020-01-08 2021-07-15 朝日電装株式会社 Shift device
JPWO2021140684A1 (en) * 2020-01-08 2021-07-15
JP7485310B2 (en) 2020-01-08 2024-05-16 朝日電装株式会社 Shifting device
EP4008931A1 (en) * 2020-11-26 2022-06-08 Asahi Denso Co., Ltd. Shift device
CN114877795A (en) * 2022-06-08 2022-08-09 中国第一汽车股份有限公司 Engine crankshaft vibration damper swing amount measuring device
CN114877795B (en) * 2022-06-08 2023-11-14 中国第一汽车股份有限公司 Engine crankshaft shock absorber swing measuring device

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