JP2020159861A - Stroke sensor - Google Patents
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Abstract
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。
特許文献1に記載のシフトロッド装置は、ピストンと第1プランジャと第2プランジャと第1スプリングと第2スプリングとストッパピンと磁石とが内蔵され、これらの構成部品が前記シフトロッドボディ内部で同一軸線に沿ってストロークする構造を設けていた。
As a sensor that detects the amount of movement of a moving body such as a lever of an automobile or a two-wheeled vehicle, for example, there is one disclosed in
The shift rod device described in
しかしながら、特許文献1記載のシフトロッド装置は、原点復帰機構にピストン、2つのプランジャ、及び2つのスプリングを備えるため、構造が複雑になり、部品点数が増えるという問題があった。
However, the shift rod device described in
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、構造を簡素化してコストを低減したストロークセンサを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a stroke sensor having a simplified structure and reduced cost.
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、
被検出体に追従して原点位置から移動する検出シャフトの移動量を検出するストロークセンサであって、
前記検出シャフトと、
第一のハウジングと、
前記検出シャフトを支持し外部に取り出す第二のハウジングと、
前記原点位置から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スプリングと、を備え、
前記検出シャフトは、略D形状の2つの切り欠きによって形成される径大部を有し、
前記スプリングは、前記検出シャフトが前記原点位置にあるとき、前記第一のハウジング及び前記径大部と接する、
ことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the stroke sensor according to the present invention is
A stroke sensor that detects the amount of movement of the detection shaft that follows the object to be detected and moves from the origin position.
With the detection shaft
The first housing and
A second housing that supports the detection shaft and takes it out,
A spring for returning the detection shaft after moving from the origin position to the origin position is provided.
The detection shaft has a large diameter portion formed by two substantially D-shaped notches.
The spring is in contact with the first housing and the large diameter portion when the detection shaft is at the origin position.
It is characterized by that.
本発明によれば、構造を簡素化してコストを低減したストロークセンサを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a stroke sensor having a simplified structure and reduced cost.
以下に、本発明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。 The stroke sensor according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
図1、図2を参照する。図1は、ストロークセンサ1の平面図を示し、図2は、ストロークセンサ1のA−A断面図を示す。
ストロークセンサ1は、検出シャフト10、第一のハウジング20、第二のハウジング30、スプリング40を備える。またストロークセンサ1は、検出シャフト10ともに移動する磁石51と、磁石51の移動量Sを検出する磁気検出素子52を備える。
Refer to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 shows a plan view of the
The
検出シャフト10は、被検出体の移動によって追従される検出媒体であり、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、ある程度剛性を有する非磁性材料が好ましく、例えばオーステナイト系のステンレス鋼(SUS: Steel Use Stainless)からなる。
The
検出シャフト10は、円柱状の直径の異なる径大部11、径中部12、径小部13を有する。検出シャフト10は、棒状の被加工材を切削して成形されてもよく、鋳造や射出成形によって成形されてもよい。
The
径大部11は、第一のハウジング20内に配置され、第一の座金18aを支持する。
The
径中部12は、径大部11から突出して形成され、後述する磁石収納部19を有し、第一のハウジング20内に配置され後述するシャフト支持部22を摺動する。
The
径小部13は、第二のハウジング30のシャフト穴33から外側に突き出しており、図示しない被検出体と接続される。
The
フランジ14は、径小部13に設けられた楕円形状の張り出しである。フランジ14は、第二の座金18bを支持する。フランジ14の長手方向の長さは、後述する座金18の内径dと等しく、フランジ14の厚さは、後述する孔部32の深さよりも厚く形成される。
The
気密部材15は、ゴムからなるOリングであり、径小部13に設けられた溝によって保持される。気密部材15は、ストロークセンサ1の気密を保つために用いられ、該溝は、気密部材15の気密機能を発揮するために必要な溝構造を満たすように構成される。
The
図3、図4を併せて参照する。図3は、座金18の構造を説明するための図であり、図4は、フランジ14と座金18の関係を説明するための図である。
図3(A)は、座金18の斜視図を、図3(B)は、座金18の底面図を、図3(C)は、座金18のB−B線断面図を示す。
座金18は、非磁性材料からなる板状のワッシャであり、円を切り欠いた2つの辺181、182を有する長円(オーバルトラック)形状に形成される。座金18は、後述する第二のハウジング30の孔部32及びスプリング40よりも大きく、後述する第二のハウジング30の壁35の内側の面と同じに構成される。座金18は、検出シャフト10の移動により、別の部材に接触した際のスラスト荷重に耐えるように設計される。
座金18の内径dは、フランジ14の長手方向の長さと等しく、その内径にフランジ14を支持する突起183と、突起183を挟んだ両側にフランジ14と嵌合する溝184、185を有する。突起183は、座金18の長手方向に設けられ、溝184、185の深さは、フランジ14の厚さよりも浅く形成される。
これにより、作業者は、フランジ14の長手方向と座金18の短手(突起183がない)方向を合わせる(図4(A))ことで、フランジ14を座金18が通過することができる。その後、作業者は、座金18を90度回転させる(図4(B))ことでフランジ14が突起183を支え、且つ、フランジ14と溝184又は185が嵌合することで、座金18が検出シャフト10に保持される。
なお、座金18は、突起183及び1つの溝184(あるいは溝185)のみで構成されてもフランジ14と嵌合し検出シャフト10に保持可能である。しかし、座金18は、突起183及び2つの溝184、185を有することでストロークセンサ1の組み立て時に座金18の上下向きを気にする必要がなくなり、組み立て性が向上する。
ストロークセンサ1は、径大部11と接する第一の座金18aとフランジ14と接する第二の座金18bを有する。なお、第一の座金18aは、一般的なO型の座金でもよい。しかし、第一の座金18aと第二の座金18bを共通化することで、部品の種類が削減され、且つ、ストロークセンサ1の組み立て時に部品の取り違えが発生しなくなり組み立て性が向上する。
3 and 4 are also referred to. FIG. 3 is a diagram for explaining the structure of the
3 (A) is a perspective view of the
The
The inner diameter d of the
As a result, the operator can allow the
Even if the
The
磁石収納部19は、径中部12の先端をくりぬいて形成され、磁石51を収納し接着剤などで固定して保持する。
The
第一のハウジング20は、検出シャフト10の径大部11を受ける第一の受部21と、シャフト支持部22と、第一の座金支持部23と、基板収納部25と、雌ねじ部29を有して構成される。
The
第一のハウジング20は、アルミニウムやステンレス鋼などの非磁性材料が好ましく、略円筒状に形成されている。
The
第一の受部21は、第一のハウジング20の内側に設けられる面であり、検出シャフト10の径大部11と接し、検出シャフト10の移動量Sを制限する。原点位置Oから第一の受部21までの長さは、スプリング40の最大たわみ量より小さくなるように構成される。
The first receiving
シャフト支持部22は、第一のハウジング20の内側に設けられ、検出シャフト10の径中部12を支持する溝として形成される。
The
第一の座金支持部23は、第一のハウジング20の内側に設けられる面であり、検出シャフト10が原点位置Oにあるとき、第一の座金18aと接する。
The first
基板収納部25は、第一のハウジング20の表面を掘り下げて構成されており、後述する磁気検出素子52を検出シャフト10の磁石51に近づけて配置するために用いられる。基板収納部25には、後述する基板50を取り付けるためのねじ穴が設けられる。
The
雌ねじ部29は、第一のハウジング20の内径面に設けられ、第一のハウジング20と第二のハウジング30を連結するために用いられる。
The
第二のハウジング30は、検出シャフト10のフランジ14を受ける第二の受部31と、孔部32と、シャフト穴33と、第二の座金支持部34と、壁35と、面加工部38と、雄ねじ部39を有して構成される。
The
第二のハウジング30は、アルミニウムやステンレス鋼などの非磁性材料が好ましく、略円筒状に形成されている。
The
第二の受部31は、後述する孔部32の底に設けられる面であり、検出シャフト10のフランジ14を受け、検出シャフト10の移動量Sを制限する。原点位置Oから第二の受部31までの長さは、スプリング40の最大たわみ量より小さくなるように構成される。
The
孔部32は、第二のハウジング30の内側に設けられ、その直径はフランジ14よりも大きく、座金18よりも小さく構成される。
The
シャフト穴33は、検出シャフト10の径小部13を摺動可能に支持して外部に取り出す。
The
第二の座金支持部34は、孔部32の外周に設けられる面であり、その直径は孔部32より大きく、第二の座金18bと略同等に構成される。
The second
壁35は、第二のハウジング30の内側に設けられた壁であり、その下部に座金18と嵌合する長円形状に形成された基部35aを有する。
基部35aは、検出シャフト10が第一のハウジング20の方向に移動量Sだけ移動しても、第二の座金18bと接する高さで形成される。
これにより、検出シャフト10は、フランジ14に保持された第二の座金18bと壁35の基部35aの内側の面が嵌合することで回り止めされ、摺動を高精度に行うことができる。
The
The
As a result, the
面加工部38は、第二のハウジング30の端を多角形状となるように面取り加工した部位である。これにより、第二のハウジング30をレンチやスパナで回すことができ、第一のハウジング20との連結が容易になる。
The chamfered
雄ねじ部39は、壁35の外側の面に備えられ、第一のハウジング20と第二のハウジング30を連結するために用いられる。前記連結に際しては、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さらに行ってもよい。
The male threaded
スプリング40は、ステンレス鋼線や鉄または鉄合金からなるオイルテンパー線などが好ましく、例えばSUS304WPB、SWOSC-BやSWOSC−Vなどによる円筒状のコイルばねで構成される。
The
スプリング40は、内側に検出シャフト10を通すように構成され、検出シャフト10が原点位置Oにあるとき、スプリング40の一端が第一の座金18aと、スプリング40の別の一端が第二の座金18bと、接している。
The
図5を参照する。図5は、検出シャフト10が第一のハウジング20の方向に押し込まれるように移動した場合のA−A断面図である。
原点位置Oにある検出シャフト10が第一のハウジング20の方向に押し込まれるように移動すると、フランジ14に支持された第二の座金18bがスプリング40を押し、且つ、第一の座金支持部23が第一の座金18aを支持することで、スプリング40が押し潰され、検出シャフト10の径大部11が第一のハウジング20の第一の受部21に当たるまでの移動量S分だけ移動することができる。
そして、検出シャフト10を押し込む力がなくなると、スプリング40に蓄積されたばね力で、原点位置Oに戻される。
See FIG. FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line AA when the
When the
Then, when the force for pushing the
図6を参照する。図6は、検出シャフト10が第二のハウジング30の方向に引き込まれるように移動した場合のA−A断面図である。
原点位置Oにある検出シャフト10が第二のハウジング30の方向に引き込まれるように移動すると、径大部11に支持された第一の座金18aがスプリング40を押し、且つ、第二の座金支持部34に支持された第二の座金18bがスプリング40を支持することで、スプリング40が押し潰され、検出シャフト10のフランジ14が第二のハウジング30の第二の受部31に当たるまでの移動量S分だけ移動することができる。
そして、検出シャフト10を引き込む力がなくなると、スプリング40に蓄積されたばね力で、原点位置Oに戻される。
See FIG. FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line AA when the
When the
Then, when the force for pulling in the
磁石51は、円柱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)からなり、検出シャフト10の磁石収納部19に取り付けられる。
The
磁石51は、磁気検出素子52に磁界を提供しており、磁石51が検出シャフト10とともに移動することで磁気検出素子52へ与える磁界の向き及び強さを変え、結果的に磁気検出素子52が移動量Sとして検出する。磁石51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よい。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よい。
The
磁気検出素子52は、被検出体の位置や移動量などの変化を磁界の向き及び強さにより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に伴う磁界の変化を電気信号に変換して外部に出力するものである。
The
磁気検出素子52による検出シャフト10の移動量Sの検出は、検出シャフト10に備えられた磁石51が発する磁界の向き及び強さの変化を検出し、前記磁界に応じた電気信号に変換して外部に出力する。
The detection of the movement amount S of the
基板50は、ガラスエポキシなどからなるプリント基板(Printed Circuit Board; PCB)であり、磁気検出素子52を備える。基板50は、基板収納部25にねじによって固定され、基板収納部25にエポキシ樹脂などの封止部材60を充填することで気密に封止される。
The
基板50の磁気検出素子52への電源の取り込みや外部への電気信号の出力は、電気コード53にて行われる。グロメット54は、基板収納部25の端面から電気コード53を保護する。
なお、基板50の磁気検出素子52への電源の取り込みや外部への電気信号の出力は、電気コード53の代わりにダイレクトコネクタやカプラーなどを用いてもよい。
The
A direct connector, a coupler, or the like may be used instead of the
封止部材60は、例えばエポキシ樹脂などが用いられる。封止部材60は、第一のハウジング20の基板収納部25に注入され硬化することで、磁気検出素子52及び基板50を気密に封止する。
For the sealing
以上に説明した態様は、以下の効果を奏する。 The embodiments described above have the following effects.
被検出体に追従して原点位置Oから移動する検出シャフト10の移動量S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と、
第一のハウジング20と、
検出シャフト10を支持し外部に取り出す第二のハウジング30と、
原点位置Oから移動した後の検出シャフト10を原点位置Oに復帰させるスプリング40と、を備え、
検出シャフト10は、楕円形状のフランジ14を有し、
フランジ14は、スプリング40を支持する座金18を保持する。
A
The
A
A
The
The
ストロークセンサ1は、フランジ14がスプリング40を支持する座金18を保持することで検出シャフト10の原点復帰機構を構成でき、部品点数を削減し構造を簡素化することができる。
In the
ストロークセンサ1において、
座金18は、フランジ14に支持される突起183と、フランジ14と嵌合する溝184を有する。
In the
The
ストロークセンサ1は、フランジ14が突起183を支え、且つ、フランジ14と溝184が嵌合することで、座金18を検出シャフト10に保持することができる。
In the
ストロークセンサ1において、
突起183は、2つの溝184、185に挟まれる。
In the
The
ストロークセンサ1は、突起183の両側に2つの溝184、185を有することで、ストロークセンサ1の組立時に座金18の上下向きを気にする必要がなくなり、組み立て性が向上する。
Since the
ストロークセンサ1において、
座金18は、円を切り欠いた2つの辺181、182を有する長円形状であり、
第二のハウジング30は、座金18の長円形状と嵌合する壁35を有する。
In the
The
The
ストロークセンサ1は、フランジ14に保持された座金18と壁35が嵌合することで回り止めされ、検出シャフト10の摺動を高精度に行うことができる。
The
本発明は、上述の態様及び図面によって限定されるものではない。本発明の要旨を変更しない範囲で、適宜、変更(構成要素の削除も含む)を加えることが可能である。 The present invention is not limited to the above aspects and drawings. Changes (including deletion of components) can be made as appropriate without changing the gist of the present invention.
1 ストロークセンサ
10 検出シャフト
11 径大部
12 径中部
13 径小部
14 フランジ
18 座金
181、182 辺
183 突部
184、185 溝
20 第一のハウジング
21 第一の受部
23 第一の座金支持部
30 第二のハウジング
31 第二の受部
32 孔部
34 第二の座金支持部
35 壁
35a 基部
40 スプリング
50 基板
51 磁石
52 磁気検出素子
60 封止部材
O 原点位置
S 移動量
1
Claims (4)
前記検出シャフトと、
第一のハウジングと、
前記検出シャフトを支持し外部に取り出す第二のハウジングと、
前記原点位置から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スプリングと、を備え、
前記検出シャフトは、楕円形状のフランジを有し、
前記フランジは、前記スプリングを支持する座金を保持する、
ストロークセンサ。 A stroke sensor that detects the amount of movement of the detection shaft that follows the object to be detected and moves from the origin position.
With the detection shaft
The first housing and
A second housing that supports the detection shaft and takes it out,
A spring for returning the detection shaft after moving from the origin position to the origin position is provided.
The detection shaft has an elliptical flange and
The flange holds a washer that supports the spring.
Stroke sensor.
請求項1に記載のストロークセンサ。 The washer has a protrusion supported by the flange and a groove that fits the flange.
The stroke sensor according to claim 1.
請求項2に記載のストロークセンサ。 The protrusion is sandwiched between the two grooves.
The stroke sensor according to claim 2.
前記第二のハウジングは、前記座金の前記長円形状と嵌合する壁を有する、
請求項1乃至3のいずれか1つに記載のストロークセンサ。 The washer has an oval shape having two sides cut out of a circle.
The second housing has a wall that fits into the oval shape of the washer.
The stroke sensor according to any one of claims 1 to 3.
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---|---|---|---|
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---|---|---|---|
JP2019059439A JP2020159861A (en) | 2019-03-26 | 2019-03-26 | Stroke sensor |
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---|---|
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JP2019059439A Pending JP2020159861A (en) | 2019-03-26 | 2019-03-26 | Stroke sensor |
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