JP2019049492A

JP2019049492A - 変位検出装置

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Publication number: JP2019049492A
Application number: JP2017174359A
Authority: JP
Inventors: 司瓶子; Tsukasa Heiji
Original assignee: KYB Corp
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 2017-09-11
Filing date: 2017-09-11
Publication date: 2019-03-28
Anticipated expiration: 2037-09-11
Also published as: JP6970559B2

Abstract

【課題】変位検出装置のケースを小さくする。【解決手段】変位検出装置１００は、スプール５１に追従して変位するロッド部材２２と、ロッド部材２２をスプール５１に向けて付勢する圧縮コイルばね２７と、ロッド部材２２に配置され、ロッド部材２２とともに変位する磁石２４と、圧縮コイルばね２７が収容され、ロッド部材２２を変位方向に往復動自在に支持するケース１２と、磁石２４の変位に伴う磁界の変化を検出する磁気検出部３２と、を備え、磁石２４は、圧縮コイルばね２７の内側に配置され、ケース１２とロッド部材２２とが当接することにより、ケース１２と磁石２４とが当接するのを防止する。【選択図】図１

Description

本発明は、変位検出装置に関する。

特許文献１には、計測対象物に追従して変位する変位部材に取り付けられる磁石と、磁石に対向して配置される磁気センサと、変位部材を計測対象物に向けて付勢するコイルばねと、を備えた変位検出装置が開示されている。この変位検出装置では、計測対象物の変位に応じて磁石の位置が変化し、磁石の位置の変化に伴って磁気センサを通過する磁束の方向や大きさが変化するため、磁気センサの出力値に基づいて計測対象物の変位量を特定することができる。

特開２０１６−１１８３３号公報

しかしながら、特許文献１に記載の変位検出装置では、磁石が変位部材の中間部に装着され、コイルばねが変位部材の端面とケースの底面との間に装着されている。このように、特許文献１に記載の変位検出装置では、コイルばねと磁石とが変位部材の変位方向に並んで配置されているので、ケースが変位部材の変位方向に大きくなってしまうという問題点がある。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、ケースを小さくすることを目的とする。

第１の発明は、変位検出対象部材に追従して変位する変位部材に配置される磁石が、変位部材を付勢する圧縮コイルばねの内側に配置され、圧縮コイルばねを収容するケースと変位部材とが当接することにより、ケースと磁石とが当接するのを防止することを特徴とする変位検出装置である。

第１の発明では、圧縮コイルばねの内側に磁石が配置され、ケースと変位部材とが当接することにより、ケースと磁石とが当接するのを防止する構成であるので、圧縮コイルばねが最大にたわんだときにおける圧縮コイルばねの内側のスペースを磁石の配置スペースとして有効活用でき、磁石の破損を防止する。

第２の発明は、ケースと変位部材とが当接することにより、圧縮コイルばねのたわみ量が規制され、圧縮コイルばねのたわみ量が、圧縮コイルばねの許容たわみ量を超えないように規制されることを特徴とする。

第２の発明では、変位検出装置を変位検出対象部材を備える装置に組み付けるとき、および、変位検出装置を検査するときに、万一、変位部材に大きな外力が作用した場合であっても圧縮コイルばねが許容たわみ量を超えてしまうことを防止できる。これにより、圧縮コイルばねの寿命を向上できる。

第３の発明は、圧縮コイルばねの許容たわみ量は、圧縮コイルばねの自由長の１０％以上７５％以下であることを特徴とする。

第３の発明では、圧縮コイルばねの許容たわみ量が自由長の１０％以上であるので、圧縮コイルばねの使用範囲を広くとることができる。圧縮コイルばねの許容たわみ量が自由長の７５％以下であるので、圧縮コイルばねの変形量を抑え、寿命を向上することができる。

第４の発明は、磁石は、筒状に形成され、変位部材は、先端が変位検出対象部材に当接し、ケースにより摺動自在に支持される軸部と、軸部の基端に設けられ、圧縮コイルばねの一端が支持されるフランジと、フランジから軸部とは反対側に延在し、磁石を挿通した状態で保持する保持軸と、を有し、磁石から突出する保持軸の先端部がケースに当接することにより、圧縮コイルばねのたわみ量が規制されることを特徴とする。

第４の発明では、磁石を挿通する保持軸の先端部をケースに当接させることにより、圧縮コイルばねのたわみ量を規制する構成としたので、簡易な構成で圧縮コイルばねのたわみ量を規制することができる。

第５の発明は、フランジとの間で磁石を挟持する挟持部材をさらに備え、挟持部材は、磁性材で形成されることを特徴とする。

第５の発明では、磁石を挟持する挟持部材を磁性材で形成することにより、挟持部材を非磁性材で形成する場合に比べて、変位部材の変位を精度よく検出することができる。

本発明によれば、ケースを小さくすることができる。

本発明の第１実施形態に係る変位検出装置を示す断面図であり、圧縮コイルばねのたわみ量が小さい状態を示す。本発明の第１実施形態に係る変位検出装置を示す断面図であり、圧縮コイルばねのたわみ量が大きい状態を示す。本発明の第１実施形態に係る変位検出装置を示す断面図であり、圧縮コイルばねのたわみ量が最小の状態を示す。本発明の第１実施形態に係る変位検出装置を示す断面図であり、圧縮コイルばねのたわみ量が最大の状態を示す。本発明の第２実施形態に係る変位検出装置の断面図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。

＜第１実施形態＞
以下では、変位検出装置１００が、油圧弁装置５０のスプール（弁体）５１の変位量（ストローク量）を検出するストロークセンサとして用いられる場合について説明する。

図１に示すように、油圧弁装置５０は、円筒状のスリーブ５２と、スリーブ５２内に配置され軸方向に往復動するスプール５１と、を備える。油圧弁装置５０では、スリーブ５２に設けられた給排孔５２ａを通じてスプール５１の一端面５１ａが臨む油室５３に対して作動油が給排されることでスプール５１が軸方向に変位する。スプール５１が変位することでスリーブ５２に形成されるポート（不図示）の開閉が制御される。変位検出装置１００は、スプール５１の一端面５１ａに対向するようにスリーブ５２の端部に取り付けられる。

変位検出装置１００は、変位検出対象部材であるスプール５１に追従して変位する変位部材としてのロッド部材２２と、ロッド部材２２をスプール５１に向けて付勢する圧縮コイルばね２７と、ロッド部材２２の一端側に配置されロッド部材２２とともに変位する磁石２４と、圧縮コイルばね２７が収容され、ロッド部材２２を変位方向に往復動自在に支持するケース１２と、磁石２４の変位方向と直交する方向において磁石２４に対向するようにケース１２に配置される磁気検出部３２と、を備える。

ケース１２は、圧縮コイルばね２７が収容される有底筒状のケース本体１２０と、ケース本体１２０の開口部１２ｇを塞ぐ蓋部材１４と、を有する。ケース本体１２０および蓋部材１４は、それぞれ真鍮等の非磁性材により形成される。ケース本体１２０は、円筒状の円筒部１２ａと、円筒部１２ａの一端側に設けられる底部１２ｂと、円筒部１２ａの他端側に設けられる開口部１２ｇと、円筒部１２ａの内部に形成される収容部１２ｃと、を有する。収容部１２ｃには、磁石２４とともに磁石２４が配置されるロッド部材２２の一部が収容される。

円筒部１２ａには、円筒部１２ａの外周面に開口し収容部１２ｃに向かって窪む固定穴１２ｅが形成される。固定穴１２ｅは非貫通の段付き穴であり、この固定穴１２ｅ内に磁気検出部３２が固定される。

ケース本体１２０の底部１２ｂには、ロッド部材２２の軸部２２ａが挿通する支持孔１２ｄが貫通して形成される。支持孔１２ｄには、ロッド部材２２の軸部２２ａを摺動自在に支持する軸受であるブッシュ１８が軸方向に離間して２カ所に設けられる。ブッシュ１８が２カ所に設けられることで、ケース本体１２０に片持ち支持されるロッド部材２２の軸心が支持孔１２ｄの軸心である支持軸心Ｏに対して傾くことを抑制できる。ブッシュ１８は、１カ所に設けられてもよく、この場合、ケース本体１２０の軸方向長さを短縮できる。

ケース本体１２０の底部１２ｂには、収容部１２ｃと外部とを連通する連通孔１２ｆが支持孔１２ｄの周囲に複数形成される。連通孔１２ｆの一端は、油圧弁装置５０の油室５３に開口しており、収容部１２ｃ内には連通孔１２ｆを通じて油室５３内の作動油が流入する。つまり、収容部１２ｃは、作動油で満たされている。

ロッド部材２２は、ブッシュ１８を介してケース本体１２０により摺動自在に支持される円柱状の軸部２２ａと、軸部２２ａの先端に形成される半球状の接触端部２２ｂと、軸部２２ａの基端に形成され軸部２２ａの径方向外側に向かって延びる略円板状のフランジ２２ｃと、を有する。

ロッド部材２２は、ケース１２と同様に非磁性材により形成される。ロッド部材２２の接触端部２２ｂにはスプール５１が当接するため、真鍮よりも硬度の高いオーステナイト系ステンレス鋼等によりロッド部材２２が形成される。

フランジ２２ｃには、軸部２２ａとは反対側に延在する円柱状の保持軸２２ｄが軸部２２ａと同軸上に設けられる。保持軸２２ｄの先端部には、後述するナット２６の雌ねじが螺合する雄ねじが形成される。設計上では、ロッド部材２２の中心軸と支持孔１２ｄの支持軸心Ｏとが同軸上に配置されるように、ロッド部材２２はケース本体１２０により支持される。つまり、ロッド部材２２の中心軸は、支持軸心Ｏに一致する。

フランジ２２ｃの外周縁部には、後述する蓋部材１４の段部１４ｄと対向する段部２２ｆが設けられ、この段部２２ｆに圧縮コイルばね２７の端部（図示左端）が当接する。

磁石２４は、ＮｄやＳｍ等の希土類元素を含む円筒状に形成された永久磁石であり、Ｎ極２４ａとＳ極２４ｂとが保持軸２２ｄの軸方向に並ぶように、保持軸２２ｄの外周に配置される。磁石２４は、保持軸２２ｄが挿通する挿通孔２４ｃを有し、挿通孔２４ｃから突き出た保持軸２２ｄの先端部にワッシャ２５を介してナット２６が装着される。これにより、磁石２４は、フランジ２２ｃとナット２６およびワッシャ２５により挟持された状態で保持軸２２ｄに固定される。ナット２６およびワッシャ２５は、磁性材により形成される。ナット２６およびワッシャ２５は、フランジ２２ｃとの間で磁石２４を挟持する部品であって、スプール５１に追従して変位方向に変位する変位部材の構成部品である。

磁石２４は、ロッド部材２２に固定されるので、図１および図２に示すように、ロッド部材２２とともにスプール５１に追従し、変位範囲Ｒ１内で支持軸心Ｏに沿って変位する。磁石２４の変位に伴う磁界の変化は、磁気検出部３２によって検出される。

磁気検出部３２は、磁石２４の変位に伴う磁界の変化に応じた出力値を出力するホール素子や磁気抵抗素子等の磁気センサ（不図示）と、磁気センサの出力値を処理する増幅回路等の処理回路（不図示）と、を有する。磁気検出部３２は、磁気センサの出力値に基づいて演算されたロッド部材２２の変位量、すなわち、ロッド部材２２に当接するスプール５１の変位量（ストローク量）に相当する検出値を出力する。

変位検出装置１００内では、ロッド部材２２が支持軸心Ｏに沿って変位すると、磁石２４も変位し、磁気検出部３２を通過する磁束の方向や大きさが変化する。磁気検出部３２の出力値は、磁気検出部３２を通過する磁束の方向や大きさの変化に応じて変化する。したがって、変位検出装置１００は、磁気検出部３２の出力値に基づいてロッド部材２２の変位量、すなわち、スプール５１の変位量を検出することができる。

図１に示すように、磁気検出部３２は、基板３４に実装されており、基板３４が円筒部１２ａに形成された固定穴１２ｅの段部に固定されることにより、ケース本体１２０に組み付けられる。

磁気検出部３２が固定穴１２ｅ内に配置された状態で、円筒部１２ａの外周には、固定穴１２ｅを塞ぐようにして円筒状の磁気シールド１６が組み付けられる。磁気シールド１６は、磁気を遮蔽可能な鉄系合金等の保磁力の小さい軟磁性材により形成され、変位検出装置１００の外部の磁気が磁気検出部３２に影響を及ぼすことを抑制する。

磁気シールド１６には切欠部（不図示）が形成され、この切欠部を通じてスプール５１の作動を制御するコントローラ（不図示）と磁気検出部３２とを接続するリード線（不図示）が配索される。

磁石２４および磁石２４が組み付けられるロッド部材２２の一部が収容部１２ｃ内に収容された状態で、ケース本体１２０の開口部１２ｇは、蓋部材１４によって塞がれる。ケース本体１２０の開口部１２ｇは、収容部１２ｃと外部とを連通する円形状の開口であり、収容部１２ｃに連続して設けられる。

蓋部材１４は、ボルトなどの締結部材（不図示）により、ケース本体１２０に固定される円板状のフランジ１４ａと、フランジ１４ａからケース本体１２０の内側に向かって突出する円板状の嵌合部１４ｂと、嵌合部１４ｂの端面から磁石２４側に向かって突出する円板状の突出部１４ｃと、を有する。嵌合部１４ｂは、ケース本体１２０の開口部１２ｇに嵌入される部分であって、外周にはＯリング（不図示）が装着される。

突出部１４ｃは、嵌合部１４ｂと比較して小径であり、圧縮コイルばね２７の内側に挿入される。嵌合部１４ｂと比較して小径の突出部１４ｃが嵌合部１４ｂの端面に形成されることによって、蓋部材１４には段部１４ｄが形成され、段部１４ｄに圧縮コイルばね２７の端部（図示右端）が当接する。

ロッド部材２２のフランジ２２ｃと蓋部材１４とによって圧縮コイルばね２７の両端部が支持されるので、フランジ２２ｃから蓋部材１４側に突出する保持軸２２ｄに保持される磁石２４が圧縮コイルばね２７の内側に配置される。

保持軸２２ｄの先端面２２ｅおよび突出部１４ｃの先端面１４６のそれぞれは、支持軸心Ｏに直交する平坦な面であり、後述するように互いに当接して圧縮コイルばね２７のたわみ量を規制する。つまり、ロッド部材２２の保持軸２２ｄおよび蓋部材１４の突出部１４ｃは、圧縮コイルばね２７のたわみ量を規制する規制部としての機能を有する。また、保持軸２２ｄは磁石２４から蓋部材１４に向かって突出し、蓋部材１４の突出部１４ｃの先端面１４６と保持軸２２ｄの先端面２２ｅとが当接することにより、蓋部材１４と磁石２４とが当接するのを防止するので、磁石２４の破損が防止される。

圧縮コイルばね２７は、オーステナイト系ステンレス鋼等の非磁性材で形成された弾性部材であり、ロッド部材２２のフランジ２２ｃと蓋部材１４との間に圧縮された状態で組み付けられる。このため、圧縮コイルばね２７の付勢力は、スプール５１に対してロッド部材２２を押し付ける方向に常に作用する。

図３に示すように、変位検出装置１００が油圧弁装置５０に組み付けられていないときには、ロッド部材２２は、圧縮コイルばね２７の付勢力により押圧され、ロッド部材２２のフランジ２２ｃがケース本体１２０の底部１２ｂに当接した状態となる。図示するように、圧縮コイルばね２７のたわみ量が最小の状態では、圧縮コイルばね２７の長さＬは、自由長Ｌ０の長さよりも短い長さＬ１０となる（Ｌ１０＜Ｌ０）。

変位検出装置１００を油圧弁装置５０に取り付ける作業を行う際、および、変位検出装置１００の検査を行う際、ロッド部材２２の接触端部２２ｂが軸方向に押される場合がある。接触端部２２ｂが軸方向に押されると、圧縮コイルばね２７が圧縮し、ロッド部材２２が蓋部材１４に向かって移動する。ロッド部材２２の移動量および圧縮コイルばね２７のたわみ量は、保持軸２２ｄと蓋部材１４とが当接することにより規制される。

図３に示す状態からロッド部材２２の接触端部２２ｂを軸方向に押し込むと、図４に示すように、保持軸２２ｄの先端面２２ｅと突出部１４ｃの先端面１４６とが当接し、ロッド部材２２の軸方向移動が規制される。図４に示すように、保持軸２２ｄの先端部と蓋部材１４の突出部１４ｃとが当接した状態では、圧縮コイルばね２７の長さＬが最小長さＬ２０になる。

最小長さＬ２０は、圧縮コイルばね２７に許容荷重に相当する荷重が作用したときの圧縮コイルばね２７の長さＬｍｉｎよりも長い（Ｌ２０＞Ｌｍｉｎ）。換言すれば、圧縮コイルばね２７のたわみ量Ｆは、保持軸２２ｄと突出部１４ｃとが当接することにより、圧縮コイルばね２７の許容たわみ量Ｆｍａｘを超えないように規制される。圧縮コイルばね２７の許容たわみ量Ｆｍａｘとは、圧縮コイルばね２７の自由長Ｌ０から上記長さＬｍｉｎを差し引いた長さである（Ｆｍａｘ＝Ｌ０−Ｌｍｉｎ）。

許容たわみ量Ｆｍａｘが小さい圧縮コイルばね２７が用いられると、圧縮コイルばね２７の使用範囲が狭くなり、結果として、変位検出装置１００におけるロッド部材２２の変位範囲Ｒ１が狭くなる。このため、本実施形態では、許容たわみ量Ｆｍａｘが圧縮コイルばねの自由長Ｌ０の１０％以上の値に設定された圧縮コイルばね２７を採用した。これにより、油圧弁装置５０に組み付けられる変位検出装置１００において、必要な変位範囲Ｒ１を確保できる。

圧縮コイルばね２７は繰り返し伸縮するので、収縮の際のたわみ量が大きすぎると、寿命が短くなってしまう。このため、本実施形態では、許容たわみ量Ｆｍａｘが圧縮コイルばねの自由長Ｌ０の７５％以下の値に設定された圧縮コイルばね２７を採用した。これにより、圧縮コイルばね２７の耐久性を確保でき、油圧弁装置５０に組み付けられる変位検出装置１００において、十分な寿命を確保できる。

図３および図４に示すように、油圧弁装置５０に変位検出装置１００が組み付けられていない状態では、磁石２４は、ロッド部材２２に作用する押圧力に応じて、変位範囲Ｒ２内で支持軸心Ｏに沿って変位する。変位範囲Ｒ２は、ロッド部材２２がケース本体１２０の底部１２ｂに当接した状態（図３参照）からロッド部材２２が蓋部材１４に当接した状態（図４参照）までのロッド部材２２の移動可能な範囲である。

図１および図２に示すように、油圧弁装置５０に変位検出装置１００が組み付けられている状態におけるロッド部材２２の変位範囲Ｒ１は、油圧弁装置５０に変位検出装置１００が組み付けられていない状態における変位範囲Ｒ２よりも小さく設定される。図１に示すように、スプール５１が最大に左側に移動した場合であってもフランジ２２ｃは、ケース本体１２０の底部１２ｂには接触しない。つまり、図１の状態における圧縮コイルばね２７の長さＬ１は、図３の状態における圧縮コイルばね２７の長さＬ１０よりも短い（Ｌ１＜Ｌ１０）。図２に示すように、スプール５１が最大に右側に移動した場合であっても保持軸２２ｄの先端部は、蓋部材１４の突出部１４ｃには接触しない。つまり、図２の状態における圧縮コイルばね２７の長さＬ２は、図４の状態における圧縮コイルばね２７の長さＬ２０よりも長い（Ｌ２＞Ｌ２０）。このように、本実施形態では、油圧弁装置５０の運転中には、保持軸２２ｄの先端部と蓋部材１４の突出部１４ｃとは接触しない構成であるので、接触に起因して部品が損傷したり、騒音が発生したりすることはない。

以上の第１実施形態によれば、以下に示す作用効果を奏する。

（１）変位検出装置１００は、圧縮コイルばね２７の内側に磁石２４が配置される構成とされている。これにより、圧縮コイルばね２７が最大にたわんだときにおける圧縮コイルばね２７の内側のスペースを磁石２４の配置スペースとして有効活用できるので、ケース１２の軸方向寸法を小さくすることができる。また、変位検出装置１００は、ケース１２の蓋部材１４とロッド部材２２とが当接することにより、ケース１２の蓋部材１４と磁石２４とが当接するのを防止する構成とされている。このため、磁石２４の破損を防止することができる。

（２）圧縮コイルばね２７のたわみ量Ｆは、圧縮コイルばね２７の許容たわみ量Ｆｍａｘを超えないように規制される。変位検出装置１００を油圧弁装置５０に組み付けるとき、および、変位検出装置１００を検査するときに、万一、ロッド部材２２に大きな外力が作用した場合であっても圧縮コイルばね２７が許容たわみ量Ｆｍａｘを超えてしまうことを防止できる。これにより、圧縮コイルばね２７の寿命を向上できる。

（３）許容たわみ量Ｆｍａｘが圧縮コイルばねの自由長Ｌ０の１０％以上７５％以下の値に設定された圧縮コイルばね２７を採用した。圧縮コイルばね２７の許容たわみ量Ｆｍａｘが自由長Ｌ０の１０％以上であるので、圧縮コイルばね２７の使用範囲を広くとることができる。その結果、ロッド部材２２の変位範囲Ｒ１を広くとることができる。圧縮コイルばね２７の許容たわみ量Ｆｍａｘが自由長Ｌ０の７５％以下であるので、圧縮コイルばね２７の変形量を抑え、寿命を向上することができる。

（４）ロッド部材２２は、先端がスプール５１に当接し、ケース１２により摺動自在に支持される軸部２２ａと、軸部２２ａの基端に設けられ、圧縮コイルばね２７の一端が支持されるフランジ２２ｃと、フランジ２２ｃから軸部２２ａとは反対側に延在し、磁石２４を挿通した状態で保持する保持軸２２ｄと、を有する。磁石２４から突出する保持軸２２ｄの先端部がケース１２の蓋部材１４に当接することにより、圧縮コイルばね２７のたわみ量Ｆが規制される。これにより、簡易な構成で、圧縮コイルばね２７のたわみ量を規制することができる。

（５）フランジ２２ｃとの間で磁石２４を挟持する挟持部材として、磁性材で形成されるナット２６およびワッシャ２５を採用した。このため、ナット２６およびワッシャ２５を非磁性材で形成する場合に比べて、ロッド部材２２の変位を精度よく検出することができる。

＜第２実施形態＞
図５を参照して、本発明の第２実施形態に係る変位検出装置２００について説明する。以下では、上記第１実施形態と異なる点を中心に説明し、図中、上記第１実施形態で説明した構成と同一の構成または相当する構成には同一の符号を付して説明を省略する。

第１実施形態では、ナット２６を保持軸２２ｄに螺着し、ナット２６とロッド部材２２のフランジ２２ｃとの間で磁石２４を挟持する例について説明した（図１参照）。これに対して、第２実施形態では、図５に示すように、保持軸２２２ｄの先端部にかしめ加工が施されることにより、かしめ部２２２ｇが形成される。かしめ部２２２ｇと磁石２４との間には、磁性材により形成される当て板２２５が配置される。磁石２４は、かしめ部２２２ｇとロッド部材２２２のフランジ２２２ｃとの間で挟持された状態で、保持軸２２２ｄに固定される。

第１実施形態では、ロッド部材２２の保持軸２２ｄの先端部が、ケース１２の蓋部材１４に当接することにより、圧縮コイルばね２７のたわみ量が規制される構成であった（図１参照）。これに対して、第２実施形態では、ケース本体２２０の収容部２１２ｃに設けられるストッパ部材２３０に、ロッド部材２２２のフランジ２２２ｃに設けられる段部２２２ｊが当接することにより、圧縮コイルばね２７のたわみ量が規制される。つまり、第１実施形態では、ケース１２の蓋部材１４がロッド部材２２に当接する構成であったのに対し、第２実施形態では、ケース２１２のストッパ部材２３０がロッド部材２２２に当接する構成である。ロッド部材２２２の段部２２２ｊは、圧縮コイルばね２７の端部を支持する段部２２ｆの外周側に設けられる。

ケース本体２２０の収容部２１２ｃには、周方向に複数個の凹部２１２ｈが設けられる。各凹部２１２ｈにストッパ部材２３０が嵌入される。ストッパ部材２３０は、段部２２２ｊに対向するように配置される。ストッパ部材２３０は、収容部２１２ｃにロッド部材２２２が搭載された後、凹部２１２ｈに取り付けられる。

このような第２実施形態によれば、第１実施形態で説明した（１）〜（３），（５）と同様の作用効果を奏する。

次のような変形例も本発明の範囲内であり、変形例に示す構成と上述の実施形態で説明した構成を組み合わせたり、上述の異なる実施形態で説明した構成同士を組み合わせたり、以下の異なる変形例で説明する構成同士を組み合わせることも可能である。

（変形例１）
上述した実施形態では、ナット２６およびワッシャ２５、当て板２２５が、磁性材で形成される例について説明したが、本発明はこれに限定されない。ナット２６およびワッシャ２５、当て板２２５は、非磁性材により形成してもよい。

（変形例２）
上述した実施形態では、ボルトなどの締結部材（不図示）により蓋部材１４をケース本体１２０，２２０に固定する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。ケース１２，２１２の内部と外部との圧力差が小さいなど、蓋部材１４に大きな力が作用しない場合には、圧入や接着により蓋部材１４をケース本体１２０，２２０の開口部１２ｇに装着してもよい。

（変形例３）
上述した実施形態では、変位検出装置１００，２００を油圧弁装置５０に取り付ける作業を行う場合、および、変位検出装置１００，２００の検査を行う場合であって、ロッド部材２２，２２２に外力が作用したときに、圧縮コイルばね２７のたわみ量Ｆが許容たわみ量Ｆｍａｘを超えないように規制される例について説明したが、本発明はこれに限定されない。油圧弁装置５０の運転中において、万一、ロッド部材２２に大きな力が作用した場合においても、保持軸２２ｄと蓋部材１４とが当接することにより、圧縮コイルばね２７のたわみ量Ｆが許容たわみ量Ｆｍａｘを超えないように規制される。同様に、油圧弁装置５０の運転中において、万一、ロッド部材２２２に大きな力が作用した場合においても、フランジ２２２ｃの段部２２２ｊとストッパ部材２３０とが当接することにより、圧縮コイルばね２７のたわみ量Ｆが許容たわみ量Ｆｍａｘを超えないように規制される。

以上のように構成された本発明の実施形態の構成、作用、および効果をまとめて説明する。

変位検出装置１００，２００は、スプール５１に追従して変位するロッド部材２２，２２２と、ロッド部材２２，２２２をスプール５１に向けて付勢する圧縮コイルばね２７と、ロッド部材２２，２２２に配置され、ロッド部材２２，２２２とともに変位する磁石２４と、圧縮コイルばね２７が収容され、ロッド部材２２，２２２を変位方向に往復動自在に支持するケース１２，２１２と、磁石２４の変位に伴う磁界の変化を検出する磁気検出部３２と、を備え、磁石２４は、圧縮コイルばね２７の内側に配置され、ケース１２，２１２とロッド部材２２，２２２とが当接することにより、ケース１２，２１２と磁石２４とが当接するのを防止する。

この構成では、圧縮コイルばね２７の内側に磁石２４が配置され、ケース１２，２１２とロッド部材２２，２２２とが当接することにより、ケース１２，２１２と磁石２４とが当接するのを防止するので、圧縮コイルばね２７が最大にたわんだときにおける圧縮コイルばね２７の内側のスペースを磁石２４の配置スペースとして有効活用でき、磁石２４の破損を防止する。これにより、ケース１２，２１２を小さくすることができる。

変位検出装置１００，２００は、ケース１２，２１２とロッド部材２２，２２２とが当接することにより、圧縮コイルばね２７のたわみ量Ｆが規制され、圧縮コイルばね２７のたわみ量Ｆが、圧縮コイルばね２７の許容たわみ量Ｆｍａｘを超えないように規制される。

この構成では、変位検出装置１００，２００を油圧弁装置５０に組み付けるとき、および、変位検出装置１００，２００を検査するときに、万一、ロッド部材２２，２２２に大きな外力が作用した場合であっても圧縮コイルばね２７が許容たわみ量Ｆｍａｘを超えてしまうことを防止できる。これにより、圧縮コイルばね２７の寿命を向上できる。

変位検出装置１００，２００は、圧縮コイルばね２７の許容たわみ量Ｆは、圧縮コイルばね２７の自由長Ｌ０の１０％以上７５％以下である。

この構成では、圧縮コイルばね２７の許容たわみ量Ｆｍａｘが自由長Ｌ０の１０％以上であるので、圧縮コイルばね２７の使用範囲を広くとることができる。圧縮コイルばね２７の許容たわみ量Ｆｍａｘが自由長Ｌ０の７５％以下であるので、圧縮コイルばね２７の変形量を抑え、寿命を向上することができる。

変位検出装置１００は、磁石２４は、筒状に形成され、ロッド部材２２は、先端がスプール５１に当接し、ケース１２により摺動自在に支持される軸部２２ａと、軸部２２ａの基端に設けられ、圧縮コイルばね２７の一端が支持されるフランジ２２ｃと、フランジ２２ｃから軸部２２ａとは反対側に延在し、磁石２４を挿通した状態で保持する保持軸２２ｄと、を有し、磁石２４から突出する保持軸２２ｄの先端部がケース１２に当接することにより、圧縮コイルばね２７のたわみ量が規制される。

この構成では、磁石２４を挿通する保持軸２２ｄの先端部をケース１２に当接させることにより、圧縮コイルばね２７のたわみ量Ｆを規制する構成としたので、簡易な構成で圧縮コイルばね２７のたわみ量Ｆを規制することができる。

変位検出装置１００，２００は、フランジ２２ｃ，２２２ｃとの間で磁石２４を挟持する挟持部材であるナット２６およびワッシャ２５、当て板２２５をさらに備え、挟持部材であるナット２６およびワッシャ２５、当て板２２５は、磁性材で形成される。

この構成では、磁石２４を挟持する挟持部材であるナット２６およびワッシャ２５、当て板２２５を磁性材で形成することにより、挟持部材を非磁性材で形成する場合に比べて、ロッド部材２２，２２２の変位を精度よく検出することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

１２・・・ケース、２２・・・ロッド部材（変位部材）、２２ａ・・・軸部、２２ｃ・・・フランジ、２２ｄ・・・保持軸、２４・・・磁石、２５・・・ワッシャ（挟持部材）、２６・・・ナット（挟持部材）、２７・・・圧縮コイルばね、３２・・・磁気検出部、５１・・・スプール（変位検出対象部材）、１００・・・変位検出装置、２００・・・変位検出装置、２１２・・・ケース、２２２・・・ロッド部材（変位部材）、２２２ｃ・・・フランジ、２２２ｄ・・・保持軸、２２５・・・当て板（挟持部材）、２３０・・・ストッパ部材

Claims

変位検出対象部材に追従して変位する変位部材と、
前記変位部材を前記変位検出対象部材に向けて付勢する圧縮コイルばねと、
前記変位部材に配置され、前記変位部材とともに変位する磁石と、
前記圧縮コイルばねが収容され、前記変位部材を変位方向に往復動自在に支持するケースと、
前記磁石の変位に伴う磁界の変化を検出する磁気検出部と、を備え、
前記磁石は、前記圧縮コイルばねの内側に配置され、
前記ケースと前記変位部材とが当接することにより、前記ケースと前記磁石とが当接するのを防止する
ことを特徴とする変位検出装置。
請求項１に記載の変位検出装置において、
前記ケースと前記変位部材とが当接することにより、前記圧縮コイルばねのたわみ量が規制され、
前記圧縮コイルばねのたわみ量は、前記圧縮コイルばねの許容たわみ量を超えないように規制される
ことを特徴とする変位検出装置。
請求項２に記載の変位検出装置において、
前記圧縮コイルばねの前記許容たわみ量は、前記圧縮コイルばねの自由長の１０％以上７５％以下である
ことを特徴とする変位検出装置。
請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の変位検出装置において、
前記磁石は、筒状に形成され、
前記変位部材は、
先端が前記変位検出対象部材に当接し、前記ケースにより摺動自在に支持される軸部と、
前記軸部の基端に設けられ、前記圧縮コイルばねの一端が支持されるフランジと、
前記フランジから前記軸部とは反対側に延在し、前記磁石を挿通した状態で保持する保持軸と、を有し、
前記磁石から突出する前記保持軸の先端部が前記ケースに当接することにより、前記圧縮コイルばねのたわみ量が規制される
ことを特徴とする変位検出装置。
請求項４に記載の変位検出装置において、
前記フランジとの間で前記磁石を挟持する挟持部材をさらに備え、
前記挟持部材は、磁性材で形成される
ことを特徴とする変位検出装置。