JP5248129B2 - Sensor unit - Google Patents
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Description
この発明は、検出対象の傾斜状態や加速度等を検出するセンサユニットに関するものである。 The present invention relates to a sensor unit that detects a tilt state, acceleration, and the like of a detection target.
傾斜状態や加速状態等を検出するセンサとして、検出対象の傾斜や加速度に応じて変位する磁性材料から成る被検出体と、検出磁気に基づいて被検出体の位置を検出する磁気検出素子(検出手段)を備えたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。 As a sensor for detecting the tilt state, acceleration state, etc., a detection object made of a magnetic material that is displaced according to the inclination or acceleration of the detection target, and a magnetic detection element that detects the position of the detection object based on the detection magnetism (Means) is known (for example, see Patent Document 1).
このセンサは、被検出体が筒状のガイド容器内に変位可能に収容されて被検出ブロックとして磁気検出素子に近接して配置されるものであり、被検出ブロックは、磁気検出素子や他の制御機器とともに制御基板上に取り付けられている。
しかし、この従来のセンサの場合、電子部品が密集して実装される制御基板上に、被検出ブロックが検出手段(磁気検出素子)とともに取り付けられるため、被検出ブロックの取り付けが困難であり、組付作業の効率化が望まれている。 However, in the case of this conventional sensor, since the detected block is attached together with the detection means (magnetic detection element) on the control board on which electronic components are densely mounted, it is difficult to attach the detected block. Improvement of the efficiency of the attachment work is desired.
そこで、この発明は、被検出ブロックを容易に取り付けられるようにして、生産効率の向上を図ることのできるセンサユニットを提供しようとするものである。 Therefore, the present invention is intended to provide a sensor unit that can be easily attached to a detected block and can improve production efficiency.
上記の課題を解決する請求項1に記載の発明は、被検出体(例えば、後述の実施形態における球体15)を収容した被検出ブロック(例えば、後述の実施形態における被検出ブロック17)と、一対の検出器(例えば、後述の実施形態における変位検出器18a,18b)から成り、前記被検出体を検出する検出手段と、この検出手段を実装する制御基板(例えば、後述の実施形態における制御基板11)と、一部が開口するハウジング本体(例えば、後述の実施形態におけるハウジング本体10a)とこのハウジング本体の開口を閉塞するハウジングカバー(例えば、後述の実施形態におけるハウジングカバー10b)とを有し、前記被検出ブロックと前記検出手段を前記制御基板とともに収容するセンサハウジング(例えば、後述の実施形態におけるセンサハウジング10)と、を備えたセンサユニットにおいて、前記一対の検出器を、前記制御基板上の離間した2位置に相互に対向するように取り付けるとともに、前記制御基板上の前記一対の検出器の中間位置に弾性部材(例えば、後述の実施形態におけるゴム弾性体20)を取り付け、前記制御基板を、前記一対の検出器と前記弾性部材とが前記ハウジングの開口側に向くように前記ハウジング本体の内側に取り付け、前記被検出ブロックを保持部材(例えば、後述の実施形態におけるブラケット19)に支持させ、前記被検出ブロックを、前記ハウジングカバーのうちの、前記制御基板上の前記一対の検出器間に臨む位置に前記保持部材を介して脱着可能に取り付け、前記ハウジングカバーを前記ハウジング本体に位置決め状態で固定して、前記被検出ブロックを前記一対の検出器間の前記弾性部材に圧接させたことを特徴とする。
これにより、被検出ブロックは制御基板とは別にセンサハウジングのハウジングカバー上に取り付けられ、その状態において制御基板上の一対の検出器間に臨むことになる。
メンテナンス時には、保持部材をハウジングカバーから取り外すことにより、制御基板を取り外すことなく被検出ブロックをセンサハウジングから取り外すことが可能になる。
また、被検出ブロックは弾性部材によってセンサハウジングのハウジングカバー方向に押圧されるようになる。
The invention according to claim 1, which solves the above problem, includes a detected block (for example, a detected
As a result, the detected block is mounted on the housing cover of the sensor housing separately from the control board, and faces the pair of detectors on the control board in that state.
At the time of maintenance, it is possible to remove the detection block from the sensor housing without removing the control board by removing the holding member from the housing cover .
Further, the detected block is pressed toward the housing cover of the sensor housing by the elastic member.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のセンサユニットにおいて、前記センサユニットは、自動二輪車の車体に取り付けられて、車体の傾斜状態を検出するセンサであり、前記被検出体は磁性金属製の球体で構成され、前記検出手段は前記球体による磁気変化を検出することを特徴とする。 Invention according to claim 2, in the sensor unit according to claim 1, wherein the sensor unit is attached to the body of a motorcycle, a sensor for detecting a vehicle body inclination state, the detected body is magnetic It is comprised by the metal sphere, The said detection means detects the magnetic change by the said sphere, It is characterized by the above-mentioned.
請求項1に記載の発明によれば、検出手段の一対の検出器を制御基板上に実装し、被検出ブロックを、ハウジングカバーのうちの、制御基板上の一対の検出器間に臨む位置に取り付けたため、被検出ブロックを実装部品の密集した制御基板に取り付ける必要がなくなり、その結果、被検出ブロックの取り付けが容易になり、生産効率が向上する。 According to the first aspect of the present invention, the pair of detectors of the detection means are mounted on the control board, and the detected block is located at a position facing the pair of detectors on the control board in the housing cover. Since it is attached, it is not necessary to attach the detected block to a control board having a dense mounting component. As a result, it is easy to attach the detected block and the production efficiency is improved.
請求項1に記載の発明によれば、制御基板を取り外すことなく、被検出ブロックをセンサハウジングから取り外すことが可能になるため、メンテナンス性が向上する。 According to the first aspect of the present invention, since the detected block can be removed from the sensor housing without removing the control board, the maintainability is improved.
請求項1に記載の発明によれば、制御基板上の一対の検出器の中間位置に弾性部材を取り付け、被検出ブロックを弾性部材に圧接させたため、組み付け時における被検出ブロックと制御基板の直接的な干渉を防止できるとともに、被検出ブロックを弾性部材の押圧力によってセンサハウジング側に安定的に保持させることができる。 According to the first aspect of the present invention, since the elastic member is attached to the middle position of the pair of detectors on the control board and the detected block is pressed against the elastic member, the detected block and the control board are directly connected at the time of assembly. Thus, the detected block can be stably held on the sensor housing side by the pressing force of the elastic member.
請求項2に記載の発明によれば、比較的簡単な構成でありながら傾斜角度の大きい自動二輪車の傾斜状態を確実に検出することができる。 According to the second aspect of the present invention, it is possible to reliably detect the inclination state of the motorcycle having a relatively simple configuration and a large inclination angle.
以下、この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下で説明する実施形態と参考例においては、同一部分に同一符号を付して重複する説明を省略するものとする。 It will be described below with reference to the implementation form of the invention with reference to the drawings. In the embodiments and reference examples described below, the same portions are denoted by the same reference numerals, and redundant descriptions are omitted.
図1〜図4に示す一実施形態について説明する。この実施形態のセンサユニット1は、自動二輪車に搭載される傾斜センサとして構成されている。図1は、センサユニット1を搭載した自動二輪車を示すものであり、同図中100は、燃料タンクであり、101は、燃料タンク100からエンジン102に燃料を供給するための燃料供給ポンプ、14は、エンジン102のスロットルボディ103に一体に設けられて、エンジン102の各部や燃料供給ポンプ101等に制御信号を出力するコントローラ、104は、バッテリである。センサユニット1は、車体が左右方向に設定角度以上傾斜したときにコントローラ14に検出信号を出力し、コントローラ14は、検出信号を受けて燃料供給ポンプ101と燃料噴射装置13とに燃料供給を停止すべく指令を出力する。したがって、このときエンジン102に対する燃料供給はカットされる。
An embodiment shown in FIGS. 1 to 4 will be described. The sensor unit 1 of this embodiment is configured as an inclination sensor mounted on a motorcycle. FIG. 1 shows a motorcycle equipped with a sensor unit 1, in which 100 is a fuel tank, 101 is a fuel supply pump for supplying fuel from the
図2〜図4において、10は、センサハウジングであり、このセンサハウジング10は、上部が開口する略矩形状のハウジング本体10aと、ハウジング本体10aの上部の開口を閉塞するハウジングカバー10bとから構成されている。センサハウジング10は、図3,図4で紙面下方側と上方側の向きが車体左右方向と合致するように自動二輪車の車体に設置される。なお、センサハウジング10の設置の向きは、逆に、紙面上方側と下方側の向きが車体左右方向と合致するようにしても良い。
また、11は、制御基板であり、12は、この制御基板11に外部の電力配線や信号配線を接続するためのコネクタである。コネクタ12には、図示しない電源回路が接続されるとともに、図2に示すように、エンジンの燃料噴射装置13と燃料供給ポンプ101を制御するためのコントローラ14が接続されている。
2 to 4,
センサユニット1の本体部は、検出対象である自動二輪車の左右の傾斜に応じて磁性金属製の球体15(被検出体)が筒状容器16内を移動する被検出ブロック17と、被検出ブロック17の内部の球体15の位置に応じて変化する磁気の変化を基に球体15の位置を検出する変位検出器18a,18b(検出手段)とを備えている。変位検出器18a,18bは、例えば、磁石とMR素子の対や、磁石とホール素子の対によって構成され、制御基板11上の離間した2位置に相互に対向するように実装されている。また、被検出ブロック17の筒状容器16内には球体15に適宜抵抗を付与するための粘性流体が封入されている。
The main body of the sensor unit 1 includes a detected
この実施形態の場合、被検出ブロック17と変位検出器18a,18bは同構造のものが二組設けられ、一方が通常使用時における傾斜の検出に用いられ、他方がバックアップ用として用いられるようになっている。
In the case of this embodiment, the detected
制御基板11は、ハウジング本体10aの内側底面に突設された4つの支持台座21上に配置され、各台座21上に突設されたボルト(図示せず)とナット22の螺合によってハウジング本体10aに締結固定されている。二組の変位検出器18a,18bはこの状態において制御基板11の上面側に配置されている。また、制御基板11上の各組の変位検出器18a,18bの中間位置には、ゴム弾性体20(弾性部材)が接着固定されている。
The
一方、各被検出ブロック17には、保持部材であるブラケット19が樹脂材料等によって一体に形成されている。そして、各被検出ブロック17は、ブラケット19部分でハウジングカバー10bの裏面(ハウジング本体10aの内部に臨む側の面)にビス23(図4参照)によって脱着可能に取り付けられている。なお、ブラケット19は被検出ブロック17と別体に形成し、接着剤等によって相互に固定するようにしても良い。
On the other hand, each detected
各被検出ブロック17は、制御基板11上の変位検出器18a,18bの各対に対応するように、具体的には、ハウジングカバー10bがハウジング本体10aに最終的に固定されたときに、各対の変位検出器18a,18bの間に位置されるように(筒状容器16の径方向が変位検出器18a,18aの対向面に向くように)、ハウジングカバー10bに取り付けられている。また、この実施形態の場合、二組の被検出ブロック17,17は、離間した状態で相互に平行になるようにハウジングカバー10b上に配置されている。なお、ハウジング本体10aとハウジングカバー10bには、相互に嵌合される位置決め突起24と位置決め凹部25が複数形成され、これらの嵌合によって各変位検出器18a,18bの対が対応する被検出ブロック17に適性位置で臨むようになっている。
Specifically, each detected
このセンサユニット1を組み立てる場合には、変位検出器18a,18bが他の電子部品とともに実装された制御基板11をハウジング本体10aの底部の支持台座21上に載置し、制御基板11をナット22によってハウジング本体10aに固定し、その一方でハウジングカバー10bの裏面に二組の被検出ブロック17をビス23によって固定する。次に、ハウジング本体10aとハウジングカバー10bを位置決め突起24と位置決め凹部25の嵌合によって位置決めし、その状態でハウジング本体10aとハウジングカバー10bをビス止め等によって固定する。
こうして、ハウジングカバー10bがハウジング本体10aに固定されると、ハウジングカバー10b側の各被検出ブロック17がハウジング本体10a側の対応する変位検出器18a,18b間に配置されるとともに、変位検出器18a,18b間のゴム弾性体20上に圧接される。
When the sensor unit 1 is assembled, the
Thus, when the
このセンサユニット1は、以上のように制御基板11上に実装される変位検出器18a,18bとは別に、被検出ブロック17がハウジングカバー10bの裏面にブラケット19を介してビス止めされ、ハウジング本体10aにハウジングカバー10bが最終的に取り付けられたときに、変位検出器18a,18bの間の正規位置に被検出ブロック17が配置されるようになっているため、被検出ブロック17を変位検出器18a,18bや他の多くの電子部品とともに制御基板11に取り付ける場合に比較して、被検出ブロック17の取り付け作業を容易化することができる。したがって、このセンサユニット1の構造を採用することにより、生産効率を向上させることができる。
In the sensor unit 1, apart from the
また、このセンサユニット1においては、被検出ブロック17を保持するブラケット19がハウジングカバー10bに脱着可能にビス23によって固定されているため、メンテナンス時には、制御基板11をハウジング本体10aから取り外すことなく、被検出ブロック17の点検や交換を容易に行なうことができる。特に、この実施形態の場合、多くの電気配線のないハウジングカバー10b側に被検出ブロック17が脱着可能に取り付けられているため、被検出ブロック17の取り付け取り外し作業が容易になるという利点がある。
Further, in this sensor unit 1, since the
さらに、このセンサユニット1においては、制御基板11上の変位検出器18a,18bの間の位置にゴム弾性体20が接着固定され、ハウジング本体10aにハウジングカバー10bが最終的に取り付けられるときに、ゴム弾性体20に被検出ブロック17が圧接されるようになっているため、組み付け時における被検出ブロック17と制御基板11との直接的な干渉を防止することができるうえ、被検出ブロック17をゴム弾性体20を介してハウジングカバー10b側に押し付け、それによって被検出ブロック17をガタつきなく安定的に保持することができる。
Furthermore, in this sensor unit 1, when the rubber
図5は、第1の参考例を示すものである。この参考例のセンサユニット101は、基本的な構成は上記の実施形態とほぼ同様であるが、ハウジングカバー10bの裏面の被検出ブロック17の取り付け位置にゴム弾性体30が接着固定され、被検出ブロック17が、このハウジングカバー10b側のゴム弾性体30(弾性部材)と制御基板11側のゴム弾性体20とによって挟持されるようになっている。
FIG. 5 shows a first reference example . The basic configuration of the
このセンサユニット101の場合、被検出ブロック17がハウジングカバー10bにビス等で固定されるのではなく、上下のゴム弾性体30,20によって挟持されるかたちでハウジングカバー10bと制御基板11の間に保持されるため、被検出ブロック17に伝達される振動を上下のゴム弾性体30,20によって吸収することができる。したがって、振動によって被検出ブロック17の内部の検出体(球体)の動きが阻害されにくくなり、安定した検出結果を得ることが可能になる。特に、エンジンや路面から頻繁に振動が入力される自動二輪車等の車両に採用する場合には、安定した検出結果を得るうえで有効となる。
In the case of this
図6は、第2の参考例を示すものである。
この参考例のセンサユニット201は、ハウジング本体10aの底部に臨む制御基板11の裏面側に変位検出器18a,18bとゴム弾性体20を取り付け、ハウジング本体10aの底部側の変位検出器18a,18bに対応する位置(変位検出器18a,18b間のゴム弾性体20に対峙する位置)に被検出ブロック17を支持するためのゴム弾性体30が接着固定されている。そして、制御基板11は、規制手段である複数のボルト40によってハウジング本体10aの底部から離間する方向の変位が規制されている。被検出ブロック17は、ゴム弾性体20,30によって上下を押圧され、その押圧状態が規制手段であるボルト40によって維持されている。
なお、この参考例においては、センサハウジング10に対する制御基板11の離間方向の変位を規制する規制手段としてボルト40を採用したが、規制手段はボルト40に限らず、クリップ等の係止部品や、センサハウジング10に一体に形成した凹凸構造であっても良い。
FIG. 6 shows a second reference example .
In the
In this reference example , the
このセンサユニット201の場合、ハウジング本体10aの底部から離間する方向の制御基板11の変位が規制された状態で、制御基板11が被検出ブロック17とその上下のゴム弾性体20,30を介してハウジング本体10の底部に支持される構造となっているため、制御基板11をハウジング本体10aの底部に支持させるための専用の支持台座(図2の支持台座21参照。)を無くし、構造の簡素化を図ることができる。
In the case of this
特に、この参考例のセンサユニット201においては、ハウジング本体10aの底部に相互に離間するように複数(この例の場合2組)の被検出ブロック17が配置され、制御基板11がこれらの複数の被検出ブロック17とゴム弾性体20,30を介してハウジング本体10aの底部に支持されているため、ハウジング本体10aの底部に対する制御基板11の保持安定性が高いという利点がある。
In particular, in the
図7〜図9は、第3の参考例を示すものである。
この参考例のセンサユニット301は、第2の参考例と同様に、ハウジング本体10a側のゴム弾性体30と制御基板11側のゴム弾性体20の間に被検出ブロック317を配置し、制御基板11のハウジング本体10aの底部から離間する方向の変位をボルト等の規制手段で規制する構造となっているが、被検出ブロック317の構造が第2の参考例のものと異なっている。
7 to 9 show a third reference example .
Similar to the second reference example, the
すなわち、被検出ブロック317は、筒状容器316が略V字状の平面視をなすように形成され、その内部に単一の球体15(被検出体)が移動可能に収容されている。具体的には、筒状容器316は直角な屈曲部316cで連結される二つの延出部316a,316bを備え、これらの全体形状が略V字形状を成すようになっている。そして、筒状容器316の二つの延出部316a,316bは、相互に直交する方向に向くように設置され、車体の前後左右の傾斜状態に応じて単一の球体15が内部を移動し得るようになっている。この参考例の場合も、筒状容器316の内部には、球体15に適宜抵抗を付与するための粘性流体が封入されている。なお、この参考例においては、相互に直交する二つの延出部316a,316bが屈曲部316cによって連結されているが、延出部316a,316bは湾曲部によって連結するようにしても良い。
また、制御基板11上に実装される変位検出器18a,18bは、被検出ブロック317の二つの延出部316a,316bに対応するように少なくとも二組が設けられている。
That is, the detected
Further, at least two sets of
この参考例のセンサユニット301の場合、被検出ブロック317が、直角な屈曲部316cで連結された二つの延出部316a,316bを備え、その内部に単一の球体15が収容された構造となっているため、単一の球体15によって検出対象の2方向の傾斜を検出することができる。したがって、構造の簡素化によって製造コストの低減を図ることができる。
In the case of the
また、このことに加え、2方向に延出する延出部316a,316bとその上下の弾性部材20,30を介して制御基板11をハウジング本体10aの底部に支持することから、ハウジング本体10aの底部に支持台座を設けることなく、制御基板11をハウジング本体10aの底部に安定的に支持させることができる。
In addition to this, since the
なお、この発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。例えば、この発明にかかるセンサユニットは、傾斜センサに限るものではなく、加速度センサや振動センサ、差動変圧器、変位センサ等であっても良い。また、センサユニットの検出方式も、磁気を用いるものの他、静電容量や光を用いるものであっても良い。さらに、被検出体の形態は、球体が管内を移動するものの他、キャリアがスライドレールやボールねじ上を移動するもの、磁性流体や誘電流体が管内を移動するものであっても良い。 In addition, this invention is not limited to said embodiment, A various design change is possible in the range which does not deviate from the summary. For example, the sensor unit according to the present invention is not limited to an inclination sensor, and may be an acceleration sensor, a vibration sensor, a differential transformer, a displacement sensor, or the like. Further, the detection method of the sensor unit may be one using capacitance or light in addition to the one using magnetism. Further, the form of the detected object may be one in which the sphere moves in the tube, the carrier moves on the slide rail or the ball screw, or the magnetic fluid or dielectric fluid moves in the tube.
1…センサユニット
10…センサハウジング
10a…ハウジング本体
10b…ハウジングカバー
11…制御基板
15…球体(被検出体)
17…被検出ブロック
18a,18b…変位検出器(検出器,検出手段)
19…ブラケット(保持部材)
20…ゴム弾性体(弾性部材)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ...
10a ... Housing body
10b ...
17 ... detected
19 ... Bracket (holding member)
20 ... rubber elastic body (elastic member)
Claims (2)
一対の検出器から成り、前記被検出体を検出する検出手段と、
この検出手段を実装する制御基板と、
一部が開口するハウジング本体とこのハウジング本体の開口を閉塞するハウジングカバーとを有し、前記被検出ブロックと前記検出手段を前記制御基板とともに収容するセンサハウジングと、を備えたセンサユニットにおいて、
前記一対の検出器を、前記制御基板上の離間した2位置に相互に対向するように取り付けるとともに、前記制御基板上の前記一対の検出器の中間位置に弾性部材を取り付け、
前記制御基板を、前記一対の検出器と前記弾性部材とが前記ハウジングの開口側に向くように前記ハウジング本体の内側に取り付け、
前記被検出ブロックを保持部材に支持させ、前記被検出ブロックを、前記ハウジングカバーのうちの、前記制御基板上の前記一対の検出器間に臨む位置に前記保持部材を介して脱着可能に取り付け、
前記ハウジングカバーを前記ハウジング本体に位置決め状態で固定して、前記被検出ブロックを前記一対の検出器間の前記弾性部材に圧接させたことを特徴とするセンサユニット。 A detected block containing the detected object; and
A detection means comprising a pair of detectors for detecting the detected object;
A control board on which the detection means is mounted;
In a sensor unit comprising a housing body partially opened and a housing cover for closing the opening of the housing body, the sensor block including the detected block and the detection means together with the control board,
The pair of detectors are attached to two spaced apart positions on the control board, and an elastic member is attached to an intermediate position of the pair of detectors on the control board,
The control board is attached to the inside of the housing body so that the pair of detectors and the elastic member face the opening side of the housing,
The detected block is supported by a holding member, and the detected block is detachably attached to a position of the housing cover facing the pair of detectors on the control board via the holding member,
A sensor unit, wherein the housing cover is fixed to the housing body in a positioned state, and the detected block is pressed against the elastic member between the pair of detectors .
前記被検出体は磁性金属製の球体で構成され、
前記検出手段は前記球体による磁気変化を検出することを特徴とする請求項1に記載のセンサユニット。 The sensor unit is a sensor that is attached to a motorcycle body and detects a tilt state of the vehicle body,
The detected object is composed of a magnetic metal sphere,
The sensor unit according to claim 1, wherein the detection unit detects a magnetic change caused by the sphere.
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