JP2018004408A - ストロークセンサ及び鞍乗り型車両 - Google Patents
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Abstract
Description
請求項2に記載した発明は、前記シャフト(40)は、前記被検出体(71)を収容して保持する被検出体保持部(41c)を備え、前記複数の摺動部(45,47)は、前記被検出体保持部(41c)に設けられた保持部側摺動部(45)を備えていることを特徴とする。
請求項3に記載した発明は、前記複数の摺動部(45,47)は、前記被検出体保持部(41c)を避けた位置に設けられた非保持部側摺動部(47)を更に備え、前記軸線(C1)に沿う方向から見て、前記保持部側摺動部(45)の外形は、前記非保持部側摺動部(47)の外形よりも小さいことを特徴とする。
請求項4に記載した発明は、前記シャフト(40)には、前記ハウジング(50)の内壁よりも径方向内方に窪む溝部(48)が設けられていることを特徴とする。
請求項5に記載した発明は、前記溝部(48)には、潤滑剤が配置されていることを特徴とする。
請求項6に記載した発明は、前記摺動部(47)の外周面の一部は、平坦面(47a)を有する形状をなしており、前記ハウジング(50)の内壁は、前記摺動部(47)の外周面に合わせた形状をなしていることを特徴とする。
請求項7に記載した発明は、前記複数の摺動部(45,47)は、前記軸線(C1)に沿う方向から見て相対的に大きい外形を有する大摺動部(47)を備え、前記平坦面(47a)は、前記大摺動部(47)に形成されていることを特徴とする。
請求項8に記載した発明は、前記ハウジング(50)は、前記軸線(C1)に沿う方向に分割された第一ハウジング半体(51)と、第二ハウジング半体(55)とを備え、前記複数の摺動部(45,47)は、前記第一ハウジング半体(51)の内壁に当接する第一摺動部(45)と、前記第二ハウジング半体(55)の内壁に当接する第二摺動部(47)と、を備え、前記軸線(C1)に沿う方向から見て、前記第一ハウジング半体(51)の内壁と前記第二ハウジング半体(55)の内壁とは互いに異なる形状をなし、かつ前記第一摺動部(45)と前記第二摺動部(47)とは互いに異なる形状をなしていることを特徴とする。
請求項9に記載した発明は、鞍乗り型車両は、上記ストロークセンサ(35)を備えたことを特徴とする。
請求項2に記載した発明によれば、シャフトが被検出体を収容して保持する被検出体保持部を備え、複数の摺動部が被検出体保持部に設けられた保持部側摺動部を備えていることで、被検出体と検出体との位置ずれが生じにくくなるため、高い検出精度をより確実に維持することができる。
請求項3に記載した発明によれば、複数の摺動部が被検出体保持部を避けた位置に設けられた非保持部側摺動部を更に備え、軸線に沿う方向から見て保持部側摺動部の外形が非保持部側摺動部の外形よりも小さいことで、軸線に沿う方向から見て保持部側摺動部の外形が非保持部側摺動部の外形よりも大きい場合と比較して、検出体の設置スペースを広く確保することができるため、ストロークセンサの検出体の側における径方向への大型化を抑制することができる。
請求項4に記載した発明によれば、シャフトにはハウジングの内壁よりも径方向内方に窪む溝部が設けられていることで、ハウジングの内壁とシャフトとの接触面積を低減することができるため、摺動抵抗を低くすることができる。
請求項5に記載した発明によれば、溝部には潤滑剤が配置されていることで、溝部を利用して潤滑剤をとどめることができるため、潤滑性を維持することができる。
請求項6に記載した発明によれば、摺動部の外周面の一部は平坦面を有する形状をなしており、ハウジングの内壁は摺動部の外周面に合わせた形状をなしていることで、ハウジングの内壁に対してシャフトの周方向の移動を規制することができるため、軸線を中心としたシャフトの回り止めを行うことができる。
請求項7に記載した発明によれば、複数の摺動部が軸線に沿う方向から見て相対的に大きい外形を有する大摺動部を備え、平坦面が大摺動部に形成されていることで、平坦面を大きくすることができる。そのため、シャフトの回り止めとして機能する部分の強度を確保して、シャフトの回り止めをより確実に行うことができる。
請求項8に記載した発明によれば、ハウジングが軸線に沿う方向に分割された第一ハウジング半体と第二ハウジング半体とを備え、複数の摺動部が第一ハウジング半体の内壁に当接する第一摺動部と第二ハウジング半体の内壁に当接する第二摺動部とを備え、軸線に沿う方向から見て第一ハウジング半体の内壁と第二ハウジング半体の内壁とは互いに異なる形状をなしかつ第一摺動部と第二摺動部とは互いに異なる形状をなしていることで、第一ハウジング半体及び第二ハウジング半体とシャフトとの組み合わせを誤った場合であっても、第一ハウジング半体及び第二ハウジング半体とシャフトとが組み付かないようになるため、誤組防止対策となる。
請求項9に記載した発明によれば、上記ストロークセンサを備えた鞍乗り型車両において、高い検出精度を維持することができる。
図1は、鞍乗り型車両の一例としての自動二輪車1を示す。図1を参照し、自動二輪車1は、ハンドル5によって操向される前輪3と、エンジンを含むパワーユニット10によって駆動される後輪4とを備える。以下、自動二輪車を単に「車両」ということがある。
図2に示すように、ストロークセンサ35は、軸線C1に沿う方向に延びるシャフト40と、シャフト40に沿うように延びてシャフト40を外部に突出させた状態でシャフト40を収容するとともに、シャフト40を軸線C1に沿う方向に摺動可能に支持するハウジング50と、シャフト40を原点位置に復帰させる原点復帰手段60(図3参照)と、シャフト40の摺動量を検出する検出部70(図3参照)と、シャフト40とハウジング50との相対移動を許容するとともに、シャフト40とハウジング50との摺動領域におけるシャフト40の突出側の摺動端55a(図3参照)を覆うカバー80と、を備えている。
図3に示すように、シャフト40は、軸線方向で連結されるとともに、金属で形成された複数の軸部材41,42を備えている。複数の軸部材41,42のそれぞれには、ハウジング50の内壁に当接して軸線に交差する方向へのシャフト40の移動を規制するように摺動する摺動部45,47が設けられている。複数の軸部材41,42は、軸線方向で上方に配置された第一軸部材41と、軸線方向で下方に配置された第二軸部材42と、を備えている。
第一軸部材41は、非磁性金属で形成されている。例えば、第一軸部材41は、オーステナイト系のステンレス鋼(SUS;Steel Use Stainless)で形成されている。
連結部41bは、第一軸部材本体41aと同軸に延びるとともに、第一軸部材本体41aよりも縮径した円柱状をなしている。連結部41bの外周面には、ネジ山を有する雄ネジ部41jが形成されている。
図3に戻り、第二軸部材42は、非磁性金属で形成されている。なお、第二軸部材42は、第一軸部材41と同様、非磁性金属で形成されていることが好ましいが、鋼材等の軟磁性材料で形成されていてもよい。第二軸部材42は、検出部70(磁石、磁気検出素子など)との距離を確保してあるため、鋼材等の軟磁性材料で形成されていても、磁界への影響度は低い。第二軸部材42は、コストや強度を考慮して適宜材料を選択することが可能である。
複数の摺動部45,47は、被検出体保持部41cに設けられた複数(例えば、本実施形態では2つ)の保持部側摺動部45と、被検出体保持部41cを避けた位置に設けられた複数(例えば、本実施形態では2つ)の非保持部側摺動部47と、を備えている。2つの非保持部側摺動部47は、第二軸部材42に設けられている。
非保持部側摺動部47は、第二軸部材42のガイド部42cの外周面に一体的に連なるとともに、軸線方向から見てガイド部42cよりも大きい外形を有するD字円環状をなしている。
ハウジング50は、軸線方向に分割された第一ハウジング半体51と、第二ハウジング半体55と、を備えている。
第一ハウジング半体51は、非磁性材料で形成されている。例えば、第一ハウジング半体51は、アルミニウム及びステンレス鋼等の金属材料や、ポリブチレンテレフタレート(PBT;Poly Butylene Terephthalate)等の樹脂材料で形成されている。
第二ハウジング半体55は、非磁性材料で形成されている。なお、第二ハウジング半体55は、第一ハウジング半体51と同様、非磁性金属で形成されていることが好ましいが、鋼材等の軟磁性材料で形成されていてもよい。第二ハウジング半体55は、検出部70(磁石、磁気検出素子など)との距離を確保してあるため、鋼材等の軟磁性材料で形成されていても、磁界への影響度は低い。第二ハウジング半体55は、コストや強度を考慮して適宜材料を選択することが可能である。
原点復帰手段60は、軸線方向に並ぶ一対のピストン61,62と、一対のピストン61,62の間に設けられるとともに、一対のピストン61,62を引き離すように付勢する付勢部材63と、を備えている。
検出部70は、シャフト40に固定された被検出体71と、シャフト40の摺動に従って移動する被検出体71の移動量を検出する検出体72と、を備えている。
例えば、被検出体71は、円柱状をなして軸線方向に2極が着磁されたSmCo焼結磁石である。被検出体71がシャフト40とともに軸線方向に変位することで、検出体72へ与える磁界の向き(磁力)が変わる。これにより、検出体72によって被検出体71の移動量が検出される。
また、被検出体71は、焼結磁石に限らず、プラスチック磁石であってもよい。焼結磁石の方がプラスチック磁石よりも強い磁力を有する一方、プラスチック磁石の方が焼結磁石よりも大量生産性や耐割れ性に優れるため、被検出体71に用いる磁石は、使用条件や設計要件に応じて適宜選択すればよい。
検出体72は、複数の磁気検出素子を備えている。例えば、検出体72は、回路基板に複数のホール素子(磁気検出素子)が実装された磁気検出パッケージとして構成されている。検出体72は、被検出体71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。
カバー80は、シャフト40の第二軸部材42とハウジング50の第二ハウジング半体55との隙間を塞ぐように筒状をなしている。カバー80は、ゴムなどの弾性部材で形成されている。
なお、フランジ面58の外周寄りには、軸線方向から見て環状をなすとともに、フランジ面58よりも一段高く盛り上がる段差部58aが形成されている。これにより、カバー80を組み付ける際、カバー80を固定部材90で固定するまでの間、カバー80を仮留めすることができる。
図3に示すように、ストロークセンサ35は、軸方向シール81をフランジ面58に圧着する固定部材90を更に備えている。例えば、固定部材90は、金属部材で形成されている。図5に示すように、固定部材90は、突出壁59に嵌合される筒状の周壁91と、周壁91に連続するとともに軸方向シール81をフランジ面58に圧着する環状の底壁92と、を備えた椀形状をなしている。
以下、ストロークセンサ35の組立方法の一例を説明する。
図10に示すように、先ず、被検出体71が固定された第一軸部材41と、付勢部材63が第一ピストン61及び第二ピストン62に挟まれた原点復帰手段60と、第二軸部材42とを軸線方向に並べる。
以上により、本実施形態に係るストロークセンサ35(図3参照)が得られる。
この構成によれば、シャフト40が軸線方向で連結されるとともに金属で形成された複数の軸部材41,42を備えることで、軸部材を樹脂で形成した場合と比較して、シャフト40の寸法精度を高くすることができる。また、金属で形成された軸部材41,42同士を連結する構造であるため、部品の増加に伴う寸法精度の蓄積やシャフト40の軸ずれを小さく抑えることができる。また、大きな温度変化が生じる箇所にストロークセンサ35を適用した場合であっても、シャフト40が熱変形することはない。また、複数の軸部材41,42のそれぞれにはハウジング50の内壁に当接して軸線C1に交差する方向へのシャフト40の移動を規制するように摺動する摺動部45,47が設けられていることで、シャフト40の摺動時にシャフト40が軸線C1に交差する方向に移動することを抑制することができる。したがって、高い検出精度を維持することができる。加えて、軸部材を樹脂で形成した場合のように、アウトサート成形又はインサート成形によって、軸部材及び被検出体を一体的に成形する必要がないため、シャフト40と被検出体71との組み付けを容易に行うことができる。
前記鞍乗り型車両には、運転者が車体を跨いで乗車する車両全般が含まれ、自動二輪車(原動機付自転車及びスクータ型車両を含む)のみならず、三輪(前一輪かつ後二輪の他に、前二輪かつ後一輪の車両も含む)又は四輪の車両も含まれる。
そして、上記実施形態における構成は本発明の一例であり、実施形態の構成要素を周知の構成要素に置き換える等、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
35 ストロークセンサ
40 シャフト
41 第一軸部材
41c 被検出体保持部
42 第二軸部材
45 保持部側摺動部(第一摺動部)
47 非保持部側摺動部(大摺動部、第二摺動部)
47a 平坦面
48 溝部
50 ハウジング
51 第一ハウジング半体
55 第二ハウジング半体
71 被検出体
72 検出体
C1 軸線
Claims (9)
- 軸線(C1)に沿う方向に延びるシャフト(40)と、
前記シャフト(40)に固定された被検出体(71)と、
前記シャフト(40)に沿うように延びて前記シャフト(40)を収容するとともに、前記シャフト(40)を前記軸線(C1)に沿う方向に摺動可能に支持するハウジング(50)と、
前記シャフト(40)の摺動に従って移動する前記被検出体(71)の移動量を検出する検出体(72)と、を備えたストロークセンサ(35)であって、
前記シャフト(40)は、前記軸線(C1)に沿う方向で連結されるとともに、金属で形成された複数の軸部材(41,42)を備え、
前記複数の軸部材(41,42)のそれぞれには、前記ハウジング(50)の内壁に当接して前記軸線(C1)に交差する方向への前記シャフト(40)の移動を規制するように摺動する摺動部(45,47)が設けられていることを特徴とするストロークセンサ。 - 前記シャフト(40)は、前記被検出体(71)を収容して保持する被検出体保持部(41c)を備え、
前記複数の摺動部(45,47)は、前記被検出体保持部(41c)に設けられた保持部側摺動部(45)を備えてい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。 - 前記複数の摺動部(45,47)は、前記被検出体保持部(41c)を避けた位置に設けられた非保持部側摺動部(47)を更に備え、
前記軸線(C1)に沿う方向から見て、前記保持部側摺動部(45)の外形は、前記非保持部側摺動部(47)の外形よりも小さいことを特徴とする請求項2に記載のストロークセンサ。 - 前記シャフト(40)には、前記ハウジング(50)の内壁よりも径方向内方に窪む溝部(48)が設けられていることを特徴とする請求項1から3の何れか一項に記載のストロークセンサ。
- 前記溝部(48)には、潤滑剤が配置されていることを特徴とする請求項4に記載のストロークセンサ。
- 前記摺動部(47)の外周面の一部は、平坦面(47a)を有する形状をなしており、
前記ハウジング(50)の内壁は、前記摺動部(47)の外周面に合わせた形状をなしていることを特徴とする請求項1から5の何れか一項に記載のストロークセンサ。 - 前記複数の摺動部(45,47)は、前記軸線(C1)に沿う方向から見て相対的に大きい外形を有する大摺動部(47)を備え、
前記平坦面(47a)は、前記大摺動部(47)に形成されていることを特徴とする請求項6に記載のストロークセンサ。 - 前記ハウジング(50)は、前記軸線(C1)に沿う方向に分割された第一ハウジング半体(51)と、第二ハウジング半体(55)とを備え、
前記複数の摺動部(45,47)は、前記第一ハウジング半体(51)の内壁に当接する第一摺動部(45)と、前記第二ハウジング半体(55)の内壁に当接する第二摺動部(47)と、を備え、
前記軸線(C1)に沿う方向から見て、前記第一ハウジング半体(51)の内壁と前記第二ハウジング半体(55)の内壁とは互いに異なる形状をなし、かつ前記第一摺動部(45)と前記第二摺動部(47)とは互いに異なる形状をなしていることを特徴とする請求項1から7の何れか一項に記載のストロークセンサ。 - 請求項1から8の何れか一項に記載のストロークセンサ(35)を備えたことを特徴とする鞍乗り型車両。
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