JP5500389B2 - Stroke amount detection device - Google Patents
Stroke amount detection device Download PDFInfo
- Publication number
- JP5500389B2 JP5500389B2 JP2011090358A JP2011090358A JP5500389B2 JP 5500389 B2 JP5500389 B2 JP 5500389B2 JP 2011090358 A JP2011090358 A JP 2011090358A JP 2011090358 A JP2011090358 A JP 2011090358A JP 5500389 B2 JP5500389 B2 JP 5500389B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic
- magnetic field
- magnetic flux
- stroke amount
- magnet
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Description
本発明は、検出対象の相対ストローク量を検出するストローク量検出装置に関する。 The present invention relates to a stroke amount detection device that detects a relative stroke amount to be detected.
従来、磁界発生手段としての磁石、及び、検出対象の直線移動に伴って磁石に対して相対移動して磁界の変化を検出する磁気検出素子を備え、磁気検出素子の出力信号に基づき検出対象の相対ストローク量を検出するストローク量検出装置が知られている。例えば、特許文献1に記載のストローク量検出装置では、磁気検出素子を挟んだ磁石が四つ配置されている。
Conventionally, a magnet as a magnetic field generating means, and a magnetic detection element that detects a change in the magnetic field by moving relative to the magnet along with the linear movement of the detection target, and based on the output signal of the magnetic detection element, 2. Description of the Related Art A stroke amount detection device that detects a relative stroke amount is known. For example, in the stroke amount detection device described in
ところで、上述のストローク量検出装置では、四つの磁石が配置されることで、磁気回路の体格が大きくなるとともにコストが高くなる。
本発明は、このような点に鑑みて創作されたものであり、その目的は、磁石の個数を減らすとともに、磁気回路を小型にできるストローク量検出装置を提供することにある。
By the way, in the stroke amount detection apparatus described above, the arrangement of the four magnets increases the size of the magnetic circuit and increases the cost.
The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a stroke amount detection device capable of reducing the number of magnets and miniaturizing a magnetic circuit.
本発明の請求項1に記載のストローク量検出装置は、直線移動する検出対象の相対ストローク量を検出するものであり、第1磁界発生手段、第2磁界発生手段、および、磁気検出手段を備える。第1磁界発生手段および第2磁界発生手段は、ストローク方向に互いに対向して配置され、対向する磁極同士が同じ極性の磁極となるように着磁され、検出対象の直線移動に伴って移動する。磁気検出手段は、ストローク方向に略直交する感磁面が設けられ、ストローク方向に沿って第1磁界発生手段と第2磁界発生手段とを通る仮想軸線上、または、当該仮想軸線に平行な仮想直線上を第1磁界発生手段および第2磁界発生手段に対して相対移動し、第1磁界発生手段および第2磁界発生手段の移動による磁界の変化を検出する。
A stroke amount detection device according to
第1磁界発生手段と第2磁界発生手段とはストローク方向に対向する磁極同士が同じ極性の磁極となるように着磁されている。このため、第1磁界発生手段と第2磁界発生手段との間で磁束の反発が生じ、第1磁界発生手段と第2磁界発生手段との間において、磁束ベクトルがストローク方向に沿って変化する。よって、第1磁界発生手段と第2磁界発生手段との間に設けられている磁気検出手段により、磁束ベクトルの変化に基づいた相対ストローク量を検出することができる。ここで、ストローク量検出装置は従来技術に対し磁界発生手段を2つしか必要とせず、磁気回路を小型にできる。また、第1磁界発生手段および第2磁界発生手段は、ストローク方向に互いに対向して配置されているため、第1磁界発生手段と第2磁界発生手段との間の距離を調節することで、相対ストローク量の検出範囲を調整することができる。 The first magnetic field generating means and the second magnetic field generating means are magnetized so that the magnetic poles facing each other in the stroke direction have the same polarity. For this reason, repulsion of the magnetic flux occurs between the first magnetic field generating means and the second magnetic field generating means, and the magnetic flux vector changes along the stroke direction between the first magnetic field generating means and the second magnetic field generating means. . Therefore, the relative stroke amount based on the change of the magnetic flux vector can be detected by the magnetic detection means provided between the first magnetic field generation means and the second magnetic field generation means. Here, the stroke amount detection device requires only two magnetic field generating means as compared with the prior art, and the magnetic circuit can be made compact. Further, since the first magnetic field generating means and the second magnetic field generating means are arranged to face each other in the stroke direction, by adjusting the distance between the first magnetic field generating means and the second magnetic field generating means, The detection range of the relative stroke amount can be adjusted.
また、第1磁界発生手段および第2磁界発生手段の対向する磁極と反対側の磁極同士を連結する第1磁束伝達手段をさらに備える。
これにより、第1磁界発生手段および第2磁界発生手段の磁束の漏れを抑制することができ、磁気回路のパーミアンスを向上させることができる。よって、磁気検出素子が検出する磁束密度を増大させ、SN比を向上させることができる。また、シールド効果により、第1磁束伝達手段に対して第1磁界発生手段および第2磁界発生手段の反対側の磁界や磁性体の近接による外乱磁界に対するロバスト性を高めることができる。
Moreover, it further has a 1st magnetic flux transmission means which connects the opposite magnetic poles of the 1st magnetic field generation means and the 2nd magnetic field generation means opposite.
Thereby , the leakage of the magnetic flux of a 1st magnetic field generation means and a 2nd magnetic field generation means can be suppressed, and the permeance of a magnetic circuit can be improved. Therefore, the magnetic flux density detected by the magnetic detection element can be increased and the SN ratio can be improved. In addition, due to the shielding effect, it is possible to improve the robustness against the magnetic field on the opposite side of the first magnetic field generating unit and the second magnetic field generating unit with respect to the first magnetic flux transmitting unit and the disturbance magnetic field due to the proximity of the magnetic substance.
また、第1磁束伝達手段は、ストローク方向の中間部に、仮想軸線側に突出する第1凸部を有する。
これにより、第1磁束伝達手段の中間部の空隙が狭くなり、磁束密度を高めることができる。このため、第1磁束伝達手段の中間部の仮想軸線側を通る磁気検出素子の感度を高めることができる。よって、磁気検出素子により検出される検出磁束密度の直線性を高めることができる。
Further , the first magnetic flux transmission means has a first convex portion that protrudes toward the imaginary axis at the intermediate portion in the stroke direction.
Thereby, the space | gap of the intermediate part of a 1st magnetic flux transmission means becomes narrow, and a magnetic flux density can be raised. For this reason, it is possible to increase the sensitivity of the magnetic detection element passing through the virtual axis side of the intermediate portion of the first magnetic flux transmission means. Therefore, the linearity of the detected magnetic flux density detected by the magnetic detection element can be improved.
請求項2に係る発明によると、仮想軸線に対して第1磁束伝達手段の中間部と反対側に第2磁束伝達手段をさらに備える。ここで、第2磁束伝達手段は、第1磁束伝達手段の中間部の仮想軸線と直交する方向の一端に接続する。
これにより、請求項1に記載のストローク量検出装置に比べさらに空隙が狭くなり、第1磁束伝達手段の中間部の仮想軸線側の磁束密度をより高めることができ、第1磁束伝達手段の中間部の仮想軸線側を通る磁気検出素子の感度をより高めることができる。よって、磁気検出素子により検出される検出磁束密度の直線性をより高めることができる。
According to the second aspect of the present invention, the second magnetic flux transmission means is further provided on the side opposite to the intermediate portion of the first magnetic flux transmission means with respect to the virtual axis. Here, a 2nd magnetic flux transmission means is connected to the end of the direction orthogonal to the virtual axis of the intermediate part of a 1st magnetic flux transmission means.
As a result, the gap is further narrowed compared to the stroke amount detection device according to
請求項3に係る発明によると、仮想軸線に対して第1磁束伝達手段と反対側に第2磁束伝達手段をさらに備える。ここで、第2磁束伝達手段は、第1磁界発生手段および第2磁界発生手段の対向する磁極と反対側の磁極同士を連結する。
このように、第1磁界発生手段および第2磁界発生手段は、第1磁束伝達手段および第2磁束伝達手段により囲まれ、請求項1、2に記載のストローク量検出装置に比べ、外乱磁界に対するロバスト性をより高めることができる。
According to the invention which concerns on
Thus, the first magnetic field generating means and the second magnetic field generating means are surrounded by the first magnetic flux transmitting means and the second magnetic flux transmitting means, and are more resistant to the disturbance magnetic field than the stroke amount detecting device according to
請求項4に係る発明によると、第2磁束伝達手段は、ストローク方向の中間部に、仮想軸線側に突出する第2凸部を有する。
これにより、第2磁束伝達手段の中間部の仮想軸線側の磁束密度を高めることができる。このため、第2磁束伝達手段の中間部の仮想軸線側を通る磁気検出素子の感度を高めることができる。よって、請求項1に記載のストローク量検出装置に比べ、磁気検出素子により検出される検出磁束密度の直線性をより高めることができる。
According to the invention which concerns on Claim 4 , a 2nd magnetic flux transmission means has the 2nd convex part which protrudes in the intermediate part of a stroke direction at the virtual axis side.
Thereby, the magnetic flux density by the side of the virtual axis of the intermediate part of the 2nd magnetic flux transmission means can be raised. For this reason, the sensitivity of the magnetic detection element passing through the virtual axis side of the intermediate portion of the second magnetic flux transmission means can be increased. Therefore, compared with the stroke amount detecting apparatus according to
請求項5に係る発明によると、第1磁束伝達手段と第2磁束伝達手段とは、仮想軸線に対して対称配置されている。
これにより、第1磁束伝達手段および第2磁束伝達手段の配置のバランス性を高めることができる。
According to the invention which concerns on
Thereby, the balance of arrangement | positioning of a 1st magnetic flux transmission means and a 2nd magnetic flux transmission means can be improved.
請求項6に係る発明によると、第1磁束伝達手段と第2磁束伝達手段は、第1磁界発生手段および第2磁界発生手段から等距離の基準平面に対して対称形状である。
これにより、第1磁束伝達手段および第2磁束伝達手段の配置のバランス性をより高めることができる。
According to the invention which concerns on
Thereby, the balance of arrangement | positioning of a 1st magnetic flux transmission means and a 2nd magnetic flux transmission means can be improved more.
請求項7に係る発明によると、第1磁界発生手段と第2磁界発生手段とは磁気的特性が同一であり、第1磁界発生手段および第2磁界発生手段から等距離の基準平面に対して対称配置されている。
これにより、相対ストローク量が0である位置を磁束密度が0である位置に設定することができる。磁束密度が0である位置の磁界は温度の変化による影響を受けにくいため、磁気検出手段の相対ストローク量の0点での検出精度を高めることができる。
According to the seventh aspect of the present invention, the first magnetic field generating means and the second magnetic field generating means have the same magnetic characteristics, and are equidistant from the first magnetic field generating means and the second magnetic field generating means. Symmetrical arrangement.
Thereby, the position where the relative stroke amount is 0 can be set to the position where the magnetic flux density is 0. Since the magnetic field at the position where the magnetic flux density is 0 is not easily affected by a change in temperature, the detection accuracy at the zero point of the relative stroke amount of the magnetic detection means can be improved.
請求項8に係る発明によると、第1磁界発生手段と第2磁界発生手段とは異なる大きさを有する。
これにより、相対ストローク量が0である位置を磁束密度が0である位置以外の位置に設定することができる。このため、相対ストローク量が0である位置よりも、相対ストローク量が0である位置の右側または左側での検出精度を特に向上させることができる。
According to the invention of claim 8 , the first magnetic field generating means and the second magnetic field generating means have different sizes.
Thereby, the position where the relative stroke amount is 0 can be set to a position other than the position where the magnetic flux density is 0. For this reason, the detection accuracy on the right side or the left side of the position where the relative stroke amount is 0 can be particularly improved as compared with the position where the relative stroke amount is 0.
請求項9に係る発明によると、磁気検出手段は、第1磁界発生手段および第2磁界発生手段に対し、仮想軸線上を相対移動する。
これにより、磁気検出素子の検出精度を高めることができる。
According to the invention of claim 9 , the magnetic detection means moves relative to the first magnetic field generation means and the second magnetic field generation means on the virtual axis.
Thereby, the detection accuracy of a magnetic detection element can be improved.
請求項10に係る発明によると、磁気検出手段は、第1磁界発生手段および第2磁界発生手段に対し、仮想軸線に平行し、かつ仮想軸線と異なる仮想直線上を相対移動する。
これにより、第1磁界発生手段、第2磁界発生手段、および磁気検出素子の異なる取り付けバリエーションに対応することができる。
According to the invention of
Thereby, it is possible to cope with different mounting variations of the first magnetic field generating means, the second magnetic field generating means, and the magnetic detection element.
以下、本発明の実施形態によるストローク量検出装置を図面に基づいて説明する。
(第1実施形態)
本発明のストローク量検出装置は、例えば、自動車のトランスミッション、アクセル、ブレーキ等のストローク部に適用されて検出対象の相対ストローク量を検出する装置である。
Hereinafter, a stroke amount detection device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)
The stroke amount detection device of the present invention is a device that detects a relative stroke amount to be detected by being applied to a stroke portion of a transmission, an accelerator, a brake or the like of an automobile, for example.
図2に示すように、ストローク量検出装置1は、第1磁界発生手段としての第1磁石21、第2磁界発生手段としての第2磁石22、および、磁気検出手段としてのホール素子51を備えている。第1磁石21および第2磁石22は、リニアアクチュエータ60のストローク部61の直線移動に伴ってホール素子51に対して相対移動し、相対ストローク量を検出する。検出された相対ストローク量は、ECU(エンジン制御ユニット)100に出力される。ECU100は、ストローク量検出装置1から出力された相対ストローク量に基づいて、リニアアクチュエータ60をフィードバック制御する。
As shown in FIG. 2, the stroke
ストローク量検出装置1の構成を図1(A)および図2に基づいて説明する。
ストローク量検出装置1は、図1(A)に示すように、第1磁石21、第2磁石22、および、ホール素子51を備えている。第1磁石21および第2磁石22は、形状および磁気的特性が同一であり、略直方体に形成されている。図2に示すように、第1磁石21と第2磁石22とは、直線移動するストローク部61に設けられ、ストローク部61とともに移動する。本実施形態では、第1磁石21と第2磁石22とは、ストローク部61の移動方向に沿って、N極同士が対向するよう設けられている。以下、ストローク部61の移動方向を「X方向」といい、X方向と直交する方向を「Y方向」という。また、第1磁石21のY方向の中点と第2磁石22のY方向の中点とを結ぶ線を「横軸線X」とし、Y方向に沿って第1磁石21と第2磁石22との中点Oを通る線を「縦軸線Y」とする。なお、本実施形態では、ストローク部61の移動範囲をLとする。ここで、横軸線Xは、特許請求の範囲における「仮想軸線」に対応する。
The configuration of the stroke
As shown in FIG. 1A, the stroke
ホール素子51は、第1磁石21と第2磁石22との間の横軸線X上に固定され、感磁面511がX方向と直交となるよう設けられている。ホール素子51は、ホールICチップ50に搭載されている。
The
ストローク部61の直線移動に伴って、第1磁石21および第2磁石22がホール素子51に対して相対移動すると、感磁面511が検出する磁束密度は、図1(B)に示すように変化する。以下、第1磁石21側を「左側」といい、第2磁石22側を「右側」という。
When the
本実施形態では、ホール素子51の位置が中点Oと一致する場合、検出された相対ストローク量を0とする。第1磁石21および第2磁石22がホール素子51に対し左側に移動したときの相対ストローク量を正の値で表し、第1磁石21および第2磁石22がホール素子51に対し右側に移動したときの相対ストローク量を負の値で表す。
In the present embodiment, when the position of the
また、ホール素子51が検出する磁束ベクトルの向きとしてX方向左側から右側への向きを負とし、右から左への向きを正とする。そのため、本実施形態ではホール素子51の右側で検出された磁束密度は正の値となり、左側で検出された磁束密度は負の値となる。ここで、ストローク部61の移動範囲L内において、ホール素子51により検出される最大磁束密度を+Bとすると、ホール素子51により検出される最小磁束密度は−Bである(図1(B)参照)。
Further, as the direction of the magnetic flux vector detected by the
以下、本実施形態の効果について説明する。
本実施形態では、第1磁石21および第2磁石22はN極同士が対向するようストローク方向に沿って配置されている。このため、第1磁石21と第2磁石22との間の磁束ベクトルはストローク方向に沿って変化する。よって、第1磁石21と第2磁石22との間に設けられているホール素子51により磁束ベクトルの変化を検出することができる。ここで、本実施形態のストローク量検出装置1は磁気発生手段として第1磁石21及び第2磁石22の2つしか必要としないため、磁気回路を小型にできる。また、第1磁石21および第2磁石22は、ストローク方向に互いに対向して配置されている。このため、第1磁石21と第2磁石22との間の距離を調整することで、相対ストローク量の検出範囲を調整することができる。
Hereinafter, the effect of this embodiment will be described.
In the present embodiment, the
本実施形態では、第1磁石21と第2磁石22とは、横軸線Xに直交し、かつ縦軸線Yを含む基準平面に対して対称配置されている。これにより、ホール素子51の相対ストローク量が0である点に検出精度の高い磁束密度が0である位置を設定することができる。
In the present embodiment, the
本実施形態では、第1磁石21および第2磁石22は直方体の単純形状であるため、加工および組立工程でのばらつきを抑制することができる。また、単純形状であるため製造コストを低減することができる。
In this embodiment, since the
(第2実施形態)
本発明の第2実施形態のストローク量検出装置を図3(A)に示す。なお、第1実施形態と実質的に同一の部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
図3(A)に示すように、本実施形態のストローク量検出装置2は、第1磁石21、第2磁石22、ホール素子51、及び、第1磁束伝達手段としての第1ヨーク32を備えている。
(Second Embodiment)
A stroke amount detection device according to a second embodiment of the present invention is shown in FIG. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the site | part substantially the same as 1st Embodiment, and description is abbreviate | omitted.
As shown in FIG. 3A, the stroke
第1ヨーク32は、鋼材等の磁性材料で形成され、第1壁321、第2壁322、及び、第1壁321と第2壁322とを連結する第3壁323からなる断面がコ字形の枠状である。第1壁321の第3壁323とは反対側の端部は、第1磁石21のS極に接続されている。また、第2壁322の第3壁323とは反対側の端部は、第2磁石22のS極に接続されている。図3(A)に示すように、第1ヨーク32は軸線Yに対して対称となるよう形成されている。
The
ストローク部61の直線移動に伴って、第1磁石21および第2磁石22がホール素子51に対して相対移動すると、感磁面511が検出する磁束密度は、図3(B)に示すように変化する。
When the
本実施形態では、第1ヨーク32を用いることによって磁気回路のパーミアンスが増大する。このため、第1磁石21および第2磁石22の減磁を抑制できるとともに、ホール素子51が検出する磁束密度を増大させ、SN比を向上させることができる。
また、シールド効果により、第1ヨーク32に対して第1磁石21および第2磁石22の反対側の磁界や磁性体の近接による外乱に強くなる。よって、磁束ベクトルがより均一化し、ロバスト性に一層強くなる。
In the present embodiment, the use of the
Further, due to the shielding effect, the magnetic field on the opposite side of the
(第3実施形態)
本発明の第3実施形態のストローク量検出装置を図4(A)に示す。なお、第2実施形態と実質的に同一の部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
図4(A)に示すように、本実施形態のストローク量検出装置3は、第3壁323にV字形の第1凸部324が形成されている。第1凸部324は、第3壁323の中間部に形成され、Y方向の横軸線X側に突出して形成されている。
(Third embodiment)
A stroke amount detection device according to a third embodiment of the present invention is shown in FIG. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the site | part substantially the same as 2nd Embodiment, and description is abbreviate | omitted.
As shown in FIG. 4A, in the stroke
ストローク部61の直線移動に伴って、第1磁石21および第2磁石22がホール素子51に対して相対移動すると、感磁面511が検出する磁束密度は、図4(B)に示すように変化する。第2実施形態のストローク量検出装置2により検出された磁束密度の変化を破線G2で表し、本実施形態のストローク量検出装置3により検出された磁束密度の変化を実線G3で表す。
When the
本実施形態では、第3壁323の中間部に第1凸部324が形成されている。これにより、第3壁323の中間部の横軸線X側の空隙が狭くなり、磁束密度を高めることができる。このため、第3壁323の中間部の横軸線X側を通り過ぎるホール素子51の感度を高めることができる。よって、ストローク0付近の勾配を増加することで、ホール素子51の検出磁束密度の直線性を高めることができる(図4(B)参照)。
In the present embodiment, the first
(第4実施形態)
本発明の第4実施形態のストローク量検出装置を図5に示す。なお、第3実施形態と実質的に同一の部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
図5に示すように、本実施形態のストローク量検出装置4は、第3壁323に弧形の第1凸部325が形成されている。第1凸部325は、Y方向の横軸線X側に突出して形成されている。これにより、第4実施形態は、第3実施形態と同様の効果を奏する。
(Fourth embodiment)
A stroke amount detection device according to a fourth embodiment of the present invention is shown in FIG. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the site | part substantially the same as 3rd Embodiment, and description is abbreviate | omitted.
As shown in FIG. 5, in the stroke amount detection device 4 of the present embodiment, an arc-shaped first
(第5実施形態)
本発明の第5実施形態のストローク量検出装置を図6(A)に示す。なお、第3実施形態と実質的に同一の部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
図6(A)に示すように、本実施形態のストローク量検出装置5は、横軸線Xに対して第1凸部324と反対側に第2ヨーク35が設けられている。第2ヨーク35は、図7に示すように、側面視略L字形に形成され、磁束伝達壁351と連結壁352とを有する。磁束伝達壁351は、第1ヨーク32よりも横軸線Xに近い位置に設けられている。また、連結壁352は、磁束伝達壁351と、第1凸部324の横軸線Xおよび縦軸線Yと直交する方向の一端とを連結する。ここで、第2ヨーク35は、特許請求の範囲における「第2磁束伝達手段」に対応する。
(Fifth embodiment)
A stroke amount detection apparatus according to a fifth embodiment of the present invention is shown in FIG. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the site | part substantially the same as 3rd Embodiment, and description is abbreviate | omitted.
As shown in FIG. 6A, the stroke
ストローク部61の直線移動に伴って、第1磁石21および第2磁石22がホール素子51に対して相対移動すると、感磁面511が検出する磁束密度は、図6(B)に示すように変化する。第3実施形態のストローク量検出装置3により検出された磁束密度の変化を破線G3で表し、本実施形態のストローク量検出装置5により検出された磁束密度の変化を実線G5で表す。
When the
本実施形態では、横軸線Xに対して第1凸部324と反対側に第2ヨーク35が設けられている。これにより、第3実施形態に記載のストローク量検出装置3、および、第4実施形態に記載のストローク量検出装置4に比べ、横軸線X上でストローク量の0点付近の空隙が狭くなり、磁束密度をより高めることができる。よって、第3実施形態のストローク量検出装置3に比べ、ストローク0付近の勾配をより増加することで、ホール素子51の検出磁束密度の直線性をより高めることができる(図6(B)参照)。
In the present embodiment, a
(第6実施形態)
本発明の第6実施形態のストローク量検出装置を図8(A)に示す。なお、第2実施形態と実質的に同一の部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
図8(A)に示すように、本実施形態のストローク量検出装置6は、横軸線Xに対して第1ヨーク32と反対側に第2ヨーク36が設けられている。第2ヨーク36は、鋼材等の磁性材料で形成され、第4壁364、第5壁365、及び、第4壁364と第5壁365とを連結する第6壁366からなる断面がコ字形の枠状である。ここで、第2ヨーク36は、特許請求の範囲における「第2磁束伝達手段」に対応する。
(Sixth embodiment)
A stroke amount detection device according to a sixth embodiment of the present invention is shown in FIG. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the site | part substantially the same as 2nd Embodiment, and description is abbreviate | omitted.
As shown in FIG. 8A, the stroke
第4壁364の第6壁366とは反対側の端部は、第1磁石21のS極に接続されている。また、第5壁365の第6壁366とは反対側の端部は、第2磁石22のS極に接続されている。図8(A)に示すように、本実施形態では、第1ヨーク32と第2ヨーク36とは横軸線Xに対して対称となるよう設けられている。また、第1ヨーク32および第2ヨーク36は、第1磁石21および第2磁石22を囲むよう形成されている。
The end of the
ストローク部61の直線移動に伴って、第1磁石21および第2磁石22がホール素子51に対して相対移動すると、感磁面511が検出する磁束密度は、図8(B)に示すように変化する。
本実施形態では、第1磁石21および第2磁石22は、第1ヨーク32および第2ヨーク36により囲まれている。これにより、横軸線X方向および縦軸線Y方向に対してシールド効果が高まり、第1ヨーク32および第2ヨーク36の外側の磁界や磁性体の近接による外乱に強くなる。よって、第2実施形態〜第5実施形態のストローク量検出装置に比べ、磁束ベクトルがより均一化し、ロバスト性に一層強くなる。
When the
In the present embodiment, the
(第7実施形態)
本発明の第7実施形態のストローク量検出装置を図9(A)に示す。なお、第6実施形態と実質的に同一の部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
図9(A)に示すように、本実施形態のストローク量検出装置7は、第3壁323に弧形の第1凸部325が形成されている。第1凸部325は、横軸線X側に突出して形成されている。
(Seventh embodiment)
A stroke amount detection apparatus according to a seventh embodiment of the present invention is shown in FIG. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the site | part substantially the same as 6th Embodiment, and description is abbreviate | omitted.
As shown in FIG. 9A, in the stroke amount detection device 7 of the present embodiment, an arc-shaped first
ストローク部61の直線移動に伴って、第1磁石21および第2磁石22がホール素子51に対して相対移動すると、感磁面511が検出する磁束密度は、図9(B)に示すように変化する。第6実施形態のストローク量検出装置6により検出された磁束密度の変化を破線G6で表し、本実施形態のストローク量検出装置7により検出された磁束密度の変化を実線G7で表す。
本実施形態では、第6実施形態のストローク量検出装置6に比べ、ホール素子51の検出磁束密度の直線性をより高めることができる。
When the
In the present embodiment, the linearity of the detected magnetic flux density of the
(第8実施形態)
本発明の第8実施形態のストローク量検出装置を図10(A)に示す。なお、第7実施形態と実質的に同一の部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
図10(A)に示すように、本実施形態のストローク量検出装置8は、第6壁366に弧形の第2凸部367が形成されている。第2凸部367は、横軸線X側に突出して形成されている。図10(A)に示すように、第1凸部325と第2凸部367とは、横軸線Xに対して対称となるよう形成されている。
(Eighth embodiment)
FIG. 10A shows a stroke amount detection device according to an eighth embodiment of the present invention. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the site | part substantially the same as 7th Embodiment, and description is abbreviate | omitted.
As shown in FIG. 10A, in the stroke amount detection device 8 of the present embodiment, an arc-shaped second
ストローク部61の直線移動に伴って、が第1磁石21および第2磁石22がホール素子51に対して相対移動すると、感磁面511が検出する磁束密度は、図10(B)に示すように変化する。第6実施形態のストローク量検出装置6により検出された磁束密度の変化を破線G6で表し、本実施形態のストローク量検出装置8により検出された磁束密度の変化を実線G8で表す。
本実施形態では、第7実施形態に記載のストローク量検出装置7に比べ、ホール素子51の検出磁束密度の直線性をより高めることができる。
When the
In the present embodiment, the linearity of the detected magnetic flux density of the
(第9実施形態)
本発明の第9実施形態のストローク量検出装置を図11に示す。なお、第2実施形態と実質的に同一の部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
本実施形態のストローク量検出装置9では、ホールICチップ50は、横軸線Xと第1ヨーク32の第3壁323との間に固定されている。これにより、ホール素子51は、第1磁石21および第2磁石22に対し、横軸線Xと第3壁323との間の横軸線Xと平行な仮想直線X1上で相対移動する。
(Ninth embodiment)
FIG. 11 shows a stroke amount detection device according to the ninth embodiment of the present invention. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the site | part substantially the same as 2nd Embodiment, and description is abbreviate | omitted.
In the stroke amount detection device 9 of the present embodiment, the
(第10実施形態)
本発明の第10実施形態のストローク量検出装置を図12に示す。なお、第2実施形態と実質的に同一の部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
本実施形態のストローク量検出装置10では、ホールICチップ50は、横軸線Xに対し第1ヨーク32の第3壁323の反対側に固定されている。これにより、ホール素子51は、横軸線Xに対し第1ヨーク32の第3壁323の反対側の仮想直線X2上で、第1磁石21および第2磁石22に対して相対移動する。
第9実施形態および第10実施形態では、ホール素子51は、横軸線X上に固定されていない。このため、第1磁石21、第2磁石22、および、ホール素子51の異なる取り付けバリエーションに対応することができる。
(10th Embodiment)
A stroke amount detection device according to a tenth embodiment of the present invention is shown in FIG. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the site | part substantially the same as 2nd Embodiment, and description is abbreviate | omitted.
In the stroke amount detection device 10 of this embodiment, the
In the ninth embodiment and the tenth embodiment, the
(第11実施形態)
本発明の第11実施形態のストローク量検出装置を図13に示す。なお、第2実施形態と実質的に同一の部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
本実施形態のストローク量検出装置11では、第1壁321に第1突出部326が形成され、第2壁322に第2突出部327が形成されている。第1突出部326は、第1磁石21よりも、第1壁321に対し第3壁323の反対側に突出して形成される。第2突出部327は、第2磁石22よりも、第2壁322に対し第3壁323の反対側に突出して形成される。
(Eleventh embodiment)
FIG. 13 shows a stroke amount detection apparatus according to an eleventh embodiment of the present invention. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the site | part substantially the same as 2nd Embodiment, and description is abbreviate | omitted.
In the stroke amount detection device 11 of the present embodiment, a
本実施形態では、第1突出部326および第2突出部327が形成されている。これにより、第1突出部326および第2突出部327を通じて第1磁石21および第2磁石22に入り込む磁束量が増加する。このため、第1磁石21および第2磁石22内の最低磁束密度の値が上昇し、磁気回路のパーミアンスが向上する。よって、第2実施形態〜第5実施形態のストローク量検出装置に比べ、ホール素子51が検出する磁束密度をより増大させ、SN比をより向上させることができる。
In the present embodiment, a
(第12実施形態)
本発明の第12実施形態のストローク量検出装置を図14および図15に示す。なお、第2実施形態と実質的に同一の部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
本実施形態のストローク量検出装置12では、ホール素子51は、図14(A)に示すように、静止状態における第1磁石21と第2磁石22との間において、点O1に固定され、感磁面511がX方向と直交となるよう設けられている。点O1は、横軸線X上の中点Oの左側に位置し、中点OとΔL離れている。すなわち、第1磁石21と第2磁石22とは、横軸線Xに直交し、かつ縦軸線Yを含む基準平面に対して非対称配置されている。
(Twelfth embodiment)
A stroke amount detection device according to a twelfth embodiment of the present invention is shown in FIGS. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the site | part substantially the same as 2nd Embodiment, and description is abbreviate | omitted.
In the stroke
ストローク部61の直線移動に伴って、第1磁石21および第2磁石22がホール素子51に対して相対移動すると、感磁面511が検出する磁束密度は、図14(B)に示すように変化する。ここで、ホール素子51の位置が点O1と一致する場合、相対ストローク量を0とする。
When the
本実施形態の変形例を図15に示す。本実施形態の変形例では、ホール素子51は、図15(A)に示すように、第1磁石21と第2磁石22との間の横軸線X上に固定され、感磁面511がX方向と直交となるよう設けられている。点O2は、横軸線X上の中点Oの右側に位置し、中点OとΔL離れている。
A modification of this embodiment is shown in FIG. In the modification of the present embodiment, the
本実施形態の変形例では、ストローク部61の直線移動に伴って、ホール素子51が第1磁石21および第2磁石22に対して相対移動すると、感磁面511が検出する磁束密度は、図15(B)に示すように変化する。ここで、ホール素子51の位置が点O2と一致する場合、相対ストローク量を0とする。
In the modification of this embodiment, when the
本実施形態では、第1磁石21と第2磁石22とは、縦軸線Yに対し非対称となるよう配置されている。このため、相対ストローク量が0となる位置以外に検出精度の高い磁束密度が0である位置を設定することができる。
In the present embodiment, the
(第13実施形態)
本発明の第13実施形態のストローク量検出装置を図16および図17に示す。なお、第2実施形態と実質的に同一の部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
本実施形態のストローク量検出装置13では、図16(A)に示すように、第1磁石21は第2磁石22より大きく形成されている。ストローク部61の直線移動に伴って、ホール素子51が第1磁石21および第2磁石22に対して相対移動すると、感磁面511が検出する磁束密度は、図16(B)に示すように変化する。
(13th Embodiment)
16 and 17 show a stroke amount detection device according to a thirteenth embodiment of the present invention. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the site | part substantially the same as 2nd Embodiment, and description is abbreviate | omitted.
In the stroke
本実施形態の変形例を図17に示す。本実施形態の変形例では、図17(A)に示すように、第2磁石22は第1磁石21より大きく形成されている。ストローク部61の直線移動に伴って、第1磁石21および第2磁石22がホール素子51に対して相対移動すると、感磁面511が検出する磁束密度は、図17(B)に示すように変化する。
A modification of this embodiment is shown in FIG. In the modification of the present embodiment, the
本実施形態では、第1磁石21と第2磁石22との大きさが違うため、磁束密度が0となる位置が中点Oと異なる。これにより、相対ストローク量が0となる位置以外に検出精度の高い磁束密度が0である位置を設定することができる。
In the present embodiment, since the
(他の実施形態)
上記実施形態では、ホール素子が固定され、第1磁石および第2磁石はストローク部とともに移動する。これに対し、他の実施形態では、第1磁石および第2磁石が固定され、ホール素子がストローク部とともに移動する構成としても良い。
以上、本発明は、上記実施形態になんら限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施可能である。
(Other embodiments)
In the said embodiment, a Hall element is fixed and a 1st magnet and a 2nd magnet move with a stroke part. On the other hand, in another embodiment, the first magnet and the second magnet may be fixed, and the Hall element may move with the stroke portion.
As mentioned above, this invention is not limited to the said embodiment at all, In the range which does not deviate from the meaning of invention, it can implement with a various form.
1〜13・・・ストローク量検出装置
3 ・・・リニアアクチュエータ(検出対象)
21 ・・・第1磁石(第1磁界発生手段)
22 ・・・第2磁石(第2磁界発生手段)
32 ・・・第1ヨーク(第1磁束伝達手段)
35 ・・・第2ヨーク(第2磁束伝達手段)
36 ・・・第2ヨーク(第2磁束伝達手段)
51 ・・・ホール素子(磁気検出手段)
324 ・・・第1凸部
325 ・・・第1凸部
367 ・・・第2凸部
X ・・・横軸線(仮想軸線)
Y ・・・縦軸線
X1 ・・・仮想直線
X2 ・・・仮想直線
1 to 13: Stroke amount detection device 3: Linear actuator (detection target)
21 ... 1st magnet (1st magnetic field generation means)
22 ... 2nd magnet (2nd magnetic field generation means)
32 ... 1st yoke (1st magnetic flux transmission means)
35 ... 2nd yoke (2nd magnetic flux transmission means)
36 ... 2nd yoke (2nd magnetic flux transmission means)
51 ... Hall element (magnetic detection means)
324 ... 1st
Y ... Vertical axis X1 ... Virtual straight line X2 ... Virtual straight line
Claims (10)
ストローク方向に互いに対向して配置され、対向する磁極同士が同じ極性の磁極となるように着磁され、前記検出対象の直線移動に伴って移動する第1磁界発生手段および第2磁界発生手段と、
ストローク方向に略直交する感磁面が設けられ、ストローク方向に沿って前記第1磁界発生手段と前記第2磁界発生手段とを通る仮想軸線上、または、当該仮想軸線に平行な仮想直線上を前記第1磁界発生手段および前記第2磁界発生手段に対して相対移動し、磁界の変化を検出する磁気検出手段と、
前記第1磁界発生手段および前記第2磁界発生手段の対向する磁極と反対側の磁極同士を連結する第1磁束伝達手段と、を備え、
前記第1磁束伝達手段は、ストローク方向の中間部に、前記仮想軸線側に突出する第1凸部を有することを特徴とするストローク量検出装置。 A stroke amount detection device that detects a stroke amount of a detection target that moves linearly,
A first magnetic field generating means and a second magnetic field generating means which are arranged to face each other in the stroke direction, are magnetized so that the opposing magnetic poles become magnetic poles of the same polarity, and move along with the linear movement of the detection target; ,
A magnetosensitive surface substantially orthogonal to the stroke direction is provided, and on a virtual axis passing through the first magnetic field generating means and the second magnetic field generating means along the stroke direction, or on a virtual straight line parallel to the virtual axis A magnetic detection means for detecting a change in the magnetic field by moving relative to the first magnetic field generation means and the second magnetic field generation means;
First magnetic flux transmission means for connecting magnetic poles opposite to the opposing magnetic poles of the first magnetic field generation means and the second magnetic field generation means,
The first magnetic flux transmission means has a first convex portion protruding toward the imaginary axis at an intermediate portion in the stroke direction .
前記第2磁束伝達手段は、前記第1磁束伝達手段の中間部の前記仮想軸線と直交する方向の一端に接続することを特徴とする請求項1に記載のストローク量検出装置。 Further comprising second magnetic flux transmission means on the opposite side of the virtual axis from the intermediate portion of the first magnetic flux transmission means;
2. The stroke amount detection device according to claim 1 , wherein the second magnetic flux transmission unit is connected to one end of the intermediate portion of the first magnetic flux transmission unit in a direction orthogonal to the virtual axis.
前記第2磁束伝達手段は、前記第1磁界発生手段および前記第2磁界発生手段の対向する磁極と反対側の磁極同士を連結することを特徴とする請求項1に記載のストローク量検出装置。 A second magnetic flux transmission means on the opposite side of the first magnetic flux transmission means with respect to the virtual axis;
2. The stroke amount detection device according to claim 1 , wherein the second magnetic flux transmission unit connects magnetic poles opposite to the opposing magnetic poles of the first magnetic field generation unit and the second magnetic field generation unit.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011090358A JP5500389B2 (en) | 2011-04-14 | 2011-04-14 | Stroke amount detection device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011090358A JP5500389B2 (en) | 2011-04-14 | 2011-04-14 | Stroke amount detection device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012220481A JP2012220481A (en) | 2012-11-12 |
JP5500389B2 true JP5500389B2 (en) | 2014-05-21 |
Family
ID=47272121
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011090358A Expired - Fee Related JP5500389B2 (en) | 2011-04-14 | 2011-04-14 | Stroke amount detection device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5500389B2 (en) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5720962B2 (en) * | 2012-12-27 | 2015-05-20 | 株式会社デンソー | Position detection device |
JP5757285B2 (en) * | 2012-12-27 | 2015-07-29 | 株式会社デンソー | Position detection device |
JP6675296B2 (en) * | 2016-11-11 | 2020-04-01 | アルモテクノス株式会社 | Electric tool |
JP6988851B2 (en) * | 2019-03-20 | 2022-01-05 | Tdk株式会社 | Manufacturing method of magnetic field generation unit, position detection device and magnetic field generation unit |
JP7184058B2 (en) * | 2020-02-21 | 2022-12-06 | Tdk株式会社 | Stroke sensor mounting method, brake system manufacturing method, and assembly of stroke sensor, structure, and offset prevention means |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03122318U (en) * | 1990-03-27 | 1991-12-13 | ||
FR2894023B1 (en) * | 2005-11-29 | 2008-02-22 | Electricfil Automotive Soc Par | MAGNETIC POSITION SENSOR FOR A MOBILE WITH A LIMITED LINEAR RACE |
-
2011
- 2011-04-14 JP JP2011090358A patent/JP5500389B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2012220481A (en) | 2012-11-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8558539B2 (en) | Stroke amount detecting device | |
JP5408508B2 (en) | Position detection device | |
JP5500389B2 (en) | Stroke amount detection device | |
KR101638234B1 (en) | Current sensor | |
US7977935B2 (en) | Temperature tolerant magnetic linear displacement sensor | |
US20070120556A1 (en) | Magnetic position sensor for a mobile object with limited linear travel | |
EP1744137A1 (en) | Torque sensor | |
JP2005195481A (en) | Magnetic linear position sensor | |
JP2016509232A (en) | Magnetic linear or rotary encoder | |
US7893689B2 (en) | Displacement measuring device | |
JP6492193B2 (en) | Position detection device | |
JP2006294363A (en) | Magnetic proximity switch | |
JP5653262B2 (en) | Stroke amount detection device | |
JP2013096723A (en) | Position detector | |
EP3187832B1 (en) | Magnetic position detection device | |
WO2016171059A1 (en) | Position detecting device and structure for using position detecting device | |
JP2017090068A (en) | Rotation angle detection device and angle sensor unit used therefor | |
JP2012098190A (en) | Rectilinear displacement detector | |
JP5409972B2 (en) | Position detection device | |
JP5434939B2 (en) | Stroke amount detection device | |
JP5958294B2 (en) | Stroke sensor | |
WO2014073055A1 (en) | Position detection device | |
JP2013088171A (en) | Position detection apparatus | |
JP2014098654A (en) | Stroke sensor | |
JP2013088172A (en) | Position detection apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20130802 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20131121 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20131128 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140123 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20140213 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20140226 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |