JP7008261B2 - ストロークセンサ - Google Patents

Description

本発明は、ストロークセンサに関する。

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ストロークセンサとして、例えば、特許文献１に開示されたものがある。このストロークセンサは、被検出体の移動に追従するシャフトと、シャフトが収容されるハウジングと、シャフトの一端に設けられる磁石と、ハウジングに設けられて磁石の磁界変化を検出する磁気検出素子と、シャフトが往復移動した後、シャフトを原点位置に復帰させる原点復帰機構と、を備え、被検出体が軸方向に往復する移動量を磁界の変化によって検出する。

特開２０１４－１４９１８８号公報

特許文献１記載のストロークセンサは、磁気検出素子を水密にするために、磁気検出素子を実装する回路基板やこの回路基板から外部への配線接続箇所を充填部材によって、埋めている。

この充填部材は、硬化するまで時間を要するだけでなく、ストロークセンサの軽量化を計るため、できるだけ少ない充填量であることが好ましい。一方で、磁気検出素子や配線の接続箇所、配線の取り回しなど、多様な制約があるため、これらを効率よく配置することが望まれていた。

本発明の目的とするところは、上述課題に着目し、磁気検出素子を実装する回路基板を効率よく配置できるストロークセンサを提供することにある。

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、
磁石を有するとともに、被検出体に追従して原点位置を中心に往復する検出シャフトの移動量を磁気検出素子によって検出するストロークセンサであって、
前記検出シャフトの回転を規制して摺動可能に支持する非磁性の金属材料からなるハウジングと、
前記磁気検出素子を表面実装する回路基板と、
この回路基板の前記磁気検出素子の実装側の面に接続され、前記ハウジングの外へ引き回される配線と、
前記ハウジングの外側に、前記回路基板を収容する凹形状の基板保持部と、
前記基板保持部に充填され、前記回路基板を覆う充填部材と、
を備え、
前記基板保持部は、前記回路基板の前記面に対向する箇所に、段差形状を設ける
ことを特徴とする。

また、前記回路基板は、前記磁気検出素子及び前記配線の接続箇所が前記ハウジングに接触しない位置となるように、前記基板保持部内にビス止め保持される
ことを特徴とする。

また、前記回路基板は、切り欠き部を複数設ける
ことを特徴とする。

また、前記基板保持部は、前記磁気検出素子に対向する底部と、
前記磁気検出素子よりも外側に設けられる前記配線の接続箇所に対向し、前記底部よりも深く掘り下げられた凹部を有する
ことを特徴とする。

また、前記基板保持部は、前記磁気検出素子に対向する底部と、前記底部よりも深く掘り下げられた一対の凹部と、を有し、
前記一対の凹部の各々は、互いに対称に設けられ、
前記一対の凹部のうち一方が前記磁気検出素子よりも外側に設けられる前記配線の接続箇所に対向する
ことを特徴とする。

また、前記基板保持部は、前記底部よりも高く突出したボスを有し、
前記ボスは、対称な形状であり、
前記ボスには、ねじ穴が切削加工によって形成されている
ことを特徴とする。

また、前記基板保持部の側壁には、前記配線を前記基板保持部の外に引き回す切り欠き部が切削加工によって形成されている
ことを特徴とする。

本発明によれば磁気検出素子を実装する回路基板を効率よく配置できるストロークセンサとなる。

本発明の第１実施形態における充填部材を設ける前のストロークセンサを示す図。 同上実施形態のストロークセンサの断面図（Ｘ－Ｘ断面図）。 同上実施形態のストロークセンサの断面図（Ｙ－Ｙ断面図）。 本発明の第２実施形態のストロークセンサの断面図。 同上実施形態の基板保持部を示す（ａ）正面図及び（ｂ）断面図（Ｚ－Ｚ断面図）。 同上実施形態のストロークセンサの断面図。 同上実施形態の基板保持部を示す正面図。

以下に、本発明の一実施の形態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。

本発明の第１実施形態であるストロークセンサＡは、図１，２に示すように、被検出体に追従して原点位置Ｏを中心に往復する検出シャフト１の移動量を検出するストロークセンサＡであって、検出シャフト１の回転を規制して摺動可能に支持するハウジング２と、検出シャフト１とハウジング２との間に設けられ移動量を検出して移動した後の検出シャフト１を原点位置Ｏに復帰させる原点復帰機構３と、を備え、検出シャフト１の側面に設ける磁石４と、磁石４と対向してハウジング２に設け検出シャフト１の移動に伴う磁界の変化から移動量を検出する磁気検出素子５と、を有して構成される。

本実施形態の検出シャフト１は、被検出体の移動によって追従する検出媒体であり、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１は、第１シャフト１１と、第２シャフト１２とで構成され、第１シャフト１１と第２シャフト１２が連結されている。

第１シャフト１１は、ある程度剛性を有する非磁性金属からなり、代表例としてオーステナイト系のＳＵＳ（ステンレス鋼）で形成される。第１シャフト１１は、直径の異なる３つの径大部１１ａと、径中部１１ｂと、径小部１１ｃとを有して構成されている。

径小部１１ｃは、ハウジング２（第１ハウジング２１）から外側に突き出しており、被検出体と連結するため、例えば、雄ねじ１１ｄが形成され、被検出体とねじで連結され追従する。

径大部１１ａ及び径中部１１ｂは、ハウジング２（第１ハウジング２１）内に配置されており、ハウジング２（第１ハウジング２１）との間の、後述する摺動支持部で回転が規制されて摺動ができるように支持される。

径大部１１ａは、径小部１１ｃとは反対側の端面側に第２シャフト１２と連結するための雌ねじ部１１ｅを有している。

径大部１１ａの端面が、後述する原点復帰機構３のピストン３１の係止し、第１シャフト１１が押し込まれる場合に、押し込む力をピストン３１に伝達する。これにより、ピストン３１を介してばね３２による抗力が発生し、第１シャフト１１を原点位置Ｏに復帰させることができるようになる。

また、径大部１１ａは、径小部１１ｃとは反対側の端部に、横断面形状が略Ｄ形状に形成してある。これにより、第１シャフト１１の回転が、ハウジング２（第１ハウジング２１）の形状と協働して、規制される。

径中部１１ｂは、磁石収容部１１ｆが形成されている。磁石収容部１１ｆには、磁石４が収容され、接着剤などで固定される。この場合、接着剤は、シリコンやエポキシなどの湿気硬化性の樹脂接着剤を適用でき、凹状の磁石収容部１１ｆと磁石４との隙間を埋めるように充填され、さらに、磁石収容部１１ｆ内の磁石４を覆い隠すように、形成される。接着剤は、一定量が充填され、表面がフィレット状に硬化する。この表面形状を確認することで、磁石４が磁石収容部１１ｆ内の適正位置に固定保持されているか推測できる。

第２シャフト１２は、第１シャフト１１と連結されて検出シャフト１が構成され、ハウジング２（第２ハウジング２２）内に収容される。第２シャフト１２は、例えば、金属材料が用いられる。第２シャフト１２は、第１シャフト１１と同様、非磁性材料の方が好ましいが、磁石４から磁気検出素子５に至る磁界への影響度は低い場合には、鋼材等の軟磁性材料であってもよく、コストや強度と照らし合わせて適宜材料を選択することが可能である。

第２シャフト１２は、３つの径の異なる径大部１２ａと、径中部１２ｂと、径小部１２ｃとを有して構成されている。径小部１２ｃには、雄ねじ部１２ｄが形成され、雄ねじ部１２ｄと径中部１２ｂとの間に段差が形成してある。雄ねじ部１２ｄと第１シャフト１１の雌ねじ部１１ｅとで第２シャフト１２と第１シャフト１１が連結される。連結に際しては、補強用接着剤などでねじの緩み防止を行う。

径中部１２ｂは、所定の軸方向長さの円柱状に形成されており、後述する原点復帰機構３のピストン３１，３１及びばね３２が装着される。

径大部１２ａは、後述する原点復帰機構３のピストン３１の係止するように構成しており、ピストン３１を挟むようにして、第１シャフト１１の端面と対向して対をなす。径大部１２ａは、外側周囲の形状が、例えば６角形状としてあり、第１シャフト１１との連結の際にレンチなどの工具で回すことができるようにしてある。

ハウジング２は、第１シャフト１１が主として収容される第１ハウジング２１と、第１ハウジング２１に連結され、第２シャフト１２が主として収容される第２ハウジング２２とを備えて構成される。

第１ハウジング２１は、非磁性材料で略円筒状に形成されており、例えば、アルミニウムやステンレス鋼などの金属材料や、ＰＢＴ（Poly Butylene Terephthalate）やＰＰＳ（Poly Phenylene Sulfide）などの合成樹脂材料が用いられる。第１ハウジング２１の内周部には、径大穴部２１ａと、径中穴部２１ｂと、径小穴部２１ｃとが連続して形成してあり、径中穴部２１ｂと径小穴部２１ｃとで第１シャフト１１の摺動支持する構造となる。

径大穴部２１ａは、内周面の中間部に雌ねじ部２１ｄが形成され第２ハウジング２２がねじで連結される。また、径大穴部２１ａと径中穴部２１ｂとの段差は、後述する原点復帰機構３のピストン３１の当接面となる。

径中穴部２１ｂは、第１シャフト１１の径大部１１ａの外側面と接触する略Ｄ形状の横断面に形成され、軸方向には、第１シャフト１１の検出ストロークＳだけ第１シャフト１１が移動しても余裕のある軸方向長さに形成される。

径小穴部２１ｃは、第１シャフト１１の径中部１２ｂが摺動可能な内径に形成してある。これにより、第１シャフト１１は、ハウジング２の径中穴部２１ｂの略Ｄ形状及び径小穴部２１ｃによって、中心軸回りの回転が規制され、しかも軸方向には、検出ストロークＳ分の摺動が高精度になされるように支持される。したがって、第１シャフト１１は、略全長が第１ハウジング２１によって回転が規制されて摺動可能に支持されることになる。

第１ハウジング２１には、第１シャフト１１の磁石収容部１１ｆ（磁石４）の位置に対応して磁気検出素子５が実装された回路基板５１の基板保持部２１ｅが形成してある。

基板保持部２１ｅは、底面を備えた矩形の凹形状に形成してある。基板保持部２１ｅに回路基板５１を仮固定するねじのためのねじ穴を設ける。また基板保持部２１ｅは、回路基板５１に実装した磁気検出素子５を磁石４に対して極力小さなギャップで第１ハウジング２１に固定することができ、磁石４による磁界の変化を精度良く検出できる。

第２ハウジング２２は、第１ハウジング２１と連結されてハウジング２が構成され、例えば、金属材料が用いられる。第２ハウジング２２は、第１ハウジング２１と同様、非磁性材料の方が好ましいが、磁石４との距離を確保してあるため、鋼材等の軟磁性材料であっても磁界への影響度は低く、コストや強度と照らし合わせて適宜材料を選択することが可能である。

第２ハウジング２２は、外形状が略２段の円筒状に形成されており、径大部２２ａと径小部２２ｂとを備えている。

径大部２２ａの中間部外周には、雄ねじ２２ｃが形成され、第１ハウジング２１の雌ねじ部２１ｄとで、所定位置に締め付けて連結できる。

径大部２２ａの内周側には、原点復帰機構３のピストン３１，３１およびばね３２を収容する空間となる。また、径大部２２ａの内周に形成された段差が後述する原点復帰機構３のピストン３１の当接面となる。

原点復帰機構３は、１対のピストン３１，３１と、これらピストン３１，３１の間に装着され、互いを引き離すように付勢するばね３２と、で構成される。

２つのピストン３１，３１は、例えば、金属材料が用いられる。２つのピストン３１，３１は、非磁性材料の方が好ましいが、磁石４との距離を確保してあるため、鋼材等の軟磁性材料であっても磁界への影響度は低く、耐久性や強度と照らし合わせて適宜材料を選択することが可能である。

２つのピストン３１，３１は、底付き円筒状に形成され底部分の中心に第２シャフト１２の径中部１２ｂに装着するための装着穴が形成されている。２つのピストン３１，３１は、底部分を外側にして対向させ、第２シャフト１２の径中部１２ｂに摺動可能に装着され、２つのピストン３１，３１間にコイルばねで構成したばね３２が介装され、第２シャフト１２に装着されている。

２つのピストン３１，３１は、第１ハウジング２１と第２ハウジング２２が連結されて形成される第２ハウジング２２の内に配置される。

ばね３２は、ステンレス鋼、例えば、ＳＵＳ３０４ＷＰＢによるコイルばねを適用できる。ばね３２は、非磁性金属のものが好ましく用いられるが、磁石４との距離があるため、軟磁性材料（例えば、ＳＷＢやＳＷＣなど）であっても磁界への影響度は低いことから、耐久性や強度と照らし合わせて適宜材料を選択して良い。また、検出シャフト１がいずれの位置であっても、ばね３２によって、２つのピストン３１，３１をハウジング２内の段差に押し当てることができるため、隙間を有する２つのピストン３１，３１であっても、振動することなく保持できる。このため、検出シャフト１のストロークに対して一定の操作感を提供できる。また、２つのピストン３１，３１の振動を防止することで、磁気検出素子５による検出精度を安定化できる。

原点復帰機構３の２つのピストン３１，３１は、原点位置Ｏでは、ピストン３１の外側面（底付き円筒の底の外側面）が第１ハウジング２１の径大穴部２１ａの端面に当接し、もう一方のピストン３１の外側面（底付き円筒の底の外側面）が第２ハウジング２２の段差面に当接することで、離間距離が規制される。そして、この状態（原点位置Ｏ）での２つのピストン３１，３１の円筒部の離間距離（間隔）が検出シャフト１の検出ストロークＳとなる。

また、この原点位置Ｏでは、ピストン３１の外側面（底付き円筒の底の外側面）が第１シャフト１１の径大部１１ａの端面に当接し、もう一方のピストン３１の外側面（底付き円筒の底の外側面）が第２シャフト１２の径大部１２ａの第１シャフト１１側の端面に当接している。

原点復帰機構３では、原点位置Ｏにある検出シャフト１がハウジング２内に押し込まれるように変位すると、第１シャフト１１の径大部１１ａの端面を介してピストン３１の外側面（底付き円筒の底の外側面）が押し込まれ、もう一方のピストン３１が第２ハウジング２２の段差面に当接して移動できず、ばね３２に抗して２つのピストン３１，３１の円筒部が当たるまでの検出ストロークＳ分だけ移動できる。そして、検出シャフト１を押し込む力がなくなると、ばね３２に蓄積されたばね力で、検出シャフト１が原点位置Ｏに戻される。

原点復帰機構３では、原点位置Ｏにある検出シャフト１がハウジング２から引き出されるように変位する場合には、ピストン３１の外側面（底付き円筒の底の外側面）が第２シャフト１２の径大部１２ａの第１シャフト１１側の端面を介して引き出され、ピストン３１の外側面（底付き円筒の底の外側面）が第１ハウジング２１の径大穴部２１ａの端面に当接して移動できず、ばね３２に抗して２つのピストン３１，３１の円筒部が当たるまでの検出ストロークＳ分だけ移動できる。そして、検出シャフト１を引き出す力がなくなると、ばね３２に蓄積されたばね力で、検出シャフト１が原点位置Ｏに戻される。なお、ピストン３１，３１が収容される空間には、外周面にグリースなどの潤滑剤が塗布され、第２シャフト１２に対して長期的に安定した摺動を確保する。

磁石４は、四角柱形状もしくは円柱形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）で構成される。本実施例では、磁石４は、ＳｍＣｏ焼結磁石を用いた円柱形状とされており、長軸方向（磁石厚み方向）に２極が着磁されている。磁石４は、検出シャフト１の第１シャフト１１の磁石収容部１１ｆに収容され、接着剤などで固定される。

磁石４は、第１ハウジング２１の磁石４と対向する磁気検出素子５に磁界を提供しており、磁石４が検出シャフト１とともに変位することで、磁気検出素子５へ与える磁界の向き（磁力）を変え、結果的に磁気検出素子５が移動量として検出する。磁石４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良い。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良い。

磁気検出素子５は、被検出体の移動量などの変位を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。例えば、磁気検出素子５は、回路基板５１に複数のホール素子が実装された磁気検出パッケージとして構成される。

ここでは、図３に示すように、磁気検出素子５の検出面は、磁石４の着磁方向に垂直な方向に配置してある。磁気検出素子５を備える磁気検出パッケージは、回路基板５１上に表面実装され、さらに回路基板５１がハウジング２（第１ハウジング２１）の基板保持部２１ｅに収容され、ビスで仮固定した後、充填部材（ポッティング剤）５２にて気密に保持される。磁気検出素子５は、磁石４とのギャップを極力小さくして高精度に磁界の変化を検出できるように配置される。

磁気検出素子５への電源の取り込みや外部への出力は、配線（配線コード）５３にて行われる。配線５３の一端側は、被膜から銅線が露出し、回路基板５１のスルーホールから磁気検出素子５の実装面側に突出する。この銅線は、該実装面側でスルーホール周辺のランドに半田接続されることで回路基板５１と接続され、更に、回路基板５１上の銅箔パターンを介して、磁気検出素子５に接続される。

凹形状の基板保持部２１ｅは、その底面が、磁気検出素子５に対向する底部２１ｆと、前記半田接続箇所に対応し、底部２１ｆよりも更に掘り下げた凹部２１ｇとを有する段差形状に形成される。

底部２１ｆは、磁気検出素子５と磁石４と間に設けられる平滑面であり、この場合、磁気検出素子５と僅かなクリアランスを介して位置するように設計される。また、底部２１ｆから、図示しないボスが形成され、回路基板５１をビス止めできるようにねじ穴が形成されている。

凹部２１ｇは、配線５３の先端に接触しない充分な深さに掘り下げて形成される。この凹部２１ｇを設けることによって、配線５３が、金属からなる第１ハウジング２１に接触することなく、磁気検出素子５を磁石４側により近づけて配置できる。

また、回路基板５１には、底部２１ｆに対向する位置に複数の切り欠き部５１ａと、凹部２１ｇに対向する位置に複数の切り欠き部５１ｂと、が形成される。この切り欠き部５１ａ，５１ｂは、充填部材５２の充填口や脱気口として作用でき、異なる深さの底部２１ｆと凹部２１ｇ毎に設けられるため、回路基板５１の裏側への充填作業を確実で容易に行うことができる。

磁気検出素子５を用いる磁気検出パッケージでの検出ストロークＳの検出は、回路基板５１の複数のホール素子で、磁石４の成す磁界の磁気検出素子５の磁気検出面に対し垂直方向の磁界と水平方向の磁界を検出する。得られた垂直方向及び水平方向の２方向の磁界を処理回路（例えば、ＡＳＩＣ;Application Specific Integrated Circuit）にて三角関数（ＡＴＡＮ）により角度換算して、角度情報として出力される。なお、出力された角度情報と検出シャフト１の移動量（検出ストロークＳ）は比例しており、結果的に検出シャフト１の移動量を検出できる。

また、磁気検出素子５を備える磁気検出パッケージからの出力方式は、どのような方式であっても良く、検出結果を利用する電子制御ユニット（ＥＣＵ）などに応じて選択すれば良い（例えば、アナログ、ＰＷＭ(パルス幅変調制御)、ＳＥＮＴ(Single Edge Nibble Transmission)など）。

斯かるストロークセンサＡによれば、
磁石４を有するとともに、被検出体に追従して原点位置Ｏを中心に往復する検出シャフト１の移動量を磁気検出素子５によって検出するストロークセンサＡであって、検出シャフト１の回転を規制して摺動可能に支持する非磁性の金属材料からなるハウジング２と、磁気検出素子５を表面実装する回路基板５１と、この回路基板５１の磁気検出素子５の実装側の面に接続され、ハウジング２の外へ引き回される配線５３と、ハウジング２の外側に、回路基板５１を収容する凹形状の基板保持部２１ｅと、基板保持部２１ｅに充填され、回路基板５１を覆う充填部材５２と、を備え、基板保持部２１ｅは、回路基板５１の前記面に対向する箇所に、段差形状を設ける。

したがって、磁気検出素子５と磁石４とを充分に近づけながら、配線５３との充分な間隔を設けた基板保持部２１ｅとなるため、磁気検出素子５を実装する回路基板５１を効率よく配置できるストロークセンサＡとなる。

また、回路基板５１は、磁気検出素子５及び配線５３の接続箇所がハウジング２に接触しない位置となるように、基板保持部２１ｅ内にビス止め保持されることによって、充填部材５２による気密状態を確保し、配線５３間の短絡を防止できる。

また、基板保持部２１ｅは、磁気検出素子５に対向する底部２１ｆと、磁気検出素子５よりも外側に設けられる配線５３の接続箇所に対向し、底部２１ｆよりも深く掘り下げられた凹部２１ｇを有することによって、基板保持部２１ｅ内に、磁気検出素子５や配線５３を実装する回路基板５１を効率よく配置できる。基板保持部２１ｅの容量も小さくできるため、充填部材５２の充填量も抑えられる。

次に、図４から図７を用いて、本発明の第２実施形態について説明する。なお、前述の第１実施形態と共通あるいは相当箇所には同一符号を付してその詳細な説明を省略する。

本第２実施形態であるストロークセンサＢが、前述の第１実施形態と異なる点は、基板保持部２１ｅに一対の凹部２１ｇを互いに対称に設けた点である。図４はストロークセンサＢの断面図である。図５は図４に示すストロークセンサＢにおける回路基板５１が配置される前の基板保持部２１ｅを示す図であり、図５（ａ）は正面図であり、図５（ｂ）は断面図（Ｚ－Ｚ断面図）である。

基板保持部２１ｅは、その底面が、磁気検出素子５に対向する底部２１ｆと、底部２１ｆよりも深く掘り下げられた一対の凹部２１ｇと、底部２１ｆよりも高く突出した一対のボス２１ｈと、を有する段差形状に形成される。

底部２１ｆは、磁気検出素子５と磁石４と間に設けられる平滑面であり、この場合、磁気検出素子５と僅かなクリアランスを介して位置するように設計される。底部２１ｆは、基板保持部２１ｅの底面の中央に矩形状に形成される。

一対の凹部２１ｇは、配線５３の先端に接触しない充分な深さに掘り下げて形成される。一対の凹部２１ｇは、底部２１ｆを挟んでストロークセンサＢの短手方向に向かい合うように設けられる。一対の凹部２１ｇの各々は、ストロークセンサＢの長手方向の中心軸ＡＸに対して互いに対称となるように設けられる。また、一対の凹部２１ｇは、その一方が磁気検出素子５よりも外側に設けられる配線５３の接続箇所に対向する。図４においては、図中右側の凹部２１ｇ２が、回路基板５１における配線５３の接続箇所に対向している。この凹部２１ｇを設けることによって、配線５３が、金属からなる第１ハウジング２１に接触することなく、磁気検出素子５を磁石４側により近づけて配置できる。凹部２１ｇを互いに対称となるように一対設けたことによる作用及び効果については後で述べる。

一対のボス２１ｈは、底部２１ｆと磁気検出素子５とのクリアランスを確保するために底部２１ｆよりも高く突出するように設けられる。一対のボス２１ｈは、底部２１ｆを挟んでストロークセンサＢの長手方向に向かい合うように設けられる。一対のボス２１ｈの各々は、中心軸ＡＸに対して対称な形状に設けられている。また、一対のボス２１ｈの各々には、回路基板５１をビス止めできるようにねじ穴２１ｉが形成されている。ねじ穴２１ｉは切削加工によって形成される。ボス２１ｈを対称な形状とするほか、一対のボス２１ｈを中心軸ＡＸに対して対称に設け、配線５３の引き出し方向に応じて一方のボス２１ｈにねじ穴２１ｉを切削加工により形成してもよい。この場合、ボス２１ｈは二対（合計４つ）設けられることとなる。

また、基板保持部２１ｅの側壁には、配線５３を基板保持部２１ｅの外側に引き回すための切り欠き部２１ｊが形成されている。すなわち、配線５３は、切り欠き部２１ｊが形成された方向に引き出される。図４においては、基板保持部２１ｅの左側の側壁に切り欠き部２１ｊが形成されており、配線５３は左方向に引き出されている。切り欠き部２１ｊは切削加工によって形成される。

車載のストロークセンサにおいては、設置する車種によって、配線５３の引き出し方向が異なる場合がある。具体的には、図４の左方向である場合と右方向である場合とがある。配線５３の引き出し方向が異なるとそれに伴って回路基板５１も１８０°回転するため、基板保持部２１ｅの段差形状もこれに対応させる必要がある。これに対し、配線５３の引き出し方向に応じて第１ハウジング２１を成形するための金型をそれぞれ専用に用意することは製造コスト高となり望ましくない。

そのため、本第２実施形態であるストロークセンサＢは、基板保持部２１ｅに一対の凹部２１ｇを互いに対称に設けた。このようにしたから、配線５３の引き出し方向を対面側に変更する場合にも、一対の凹部２１ｇのいずれか一方が回路基板５１における配線５３の接続箇所と対向するため、配線５３の先端が金属からなる第１ハウジング２１に接触することなく、磁気検出素子５を磁石４側により近づけて配置できる。すなわち、同じ金型で、配線５３の引き出し方向が異なる仕様に対応することができ、製造コストの上昇を抑えることができる。

第１ハウジング２１の製造工程としては、金型成形で基板保持部２１ｅを備える第１ハウジング２１を形成し、その後、配線５３の引き出し方向に応じた箇所に切削加工によってねじ穴２１ｉ及び切り欠き部２１ｊを形成する。

図６は、配線５３の引き出し方向を対面側に変更した場合のストロークセンサＢの断面図である。図７は、図６に示すストロークセンサＢにおける回路基板５１が配置される前の基板保持部２１ｅを示す正面図である。

図６において、配線５３の引き出し方向は左方向から右方向に変更されている。この場合、一対の凹部２１ｇのうち左側の凹部２１ｇ１が回路基板５１における配線５３の接続箇所と対向する。この凹部２１ｇを設けることによって、配線５３が、金属からなる第１ハウジング２１に接触することなく、磁気検出素子５を磁石４側により近づけて配置できる。また、図７に示すように、ねじ穴２１ｉは、変更前（図５（ａ）に示す）の位置から中心軸ＡＸに対して反転した位置に切削加工により形成される。切り欠き部２１ｊは、基板保持部２１ｅの右側の側壁に切削加工により形成される。変更が必要となるねじ穴２１ｉ及び切り欠き部２１ｊを切削加工によって形成するので、配線５３の引き出し方向の変更に伴う製造コストの上昇を抑えることができる。

斯かるストロークセンサＢによれば、
基板保持部２１ｅは、磁気検出素子５に対向する底部２１ｆと、底部２１ｆよりも深く掘り下げられた一対の凹部２１ｇと、を有し、一対の凹部２１ｇの各々は、互いに対称に設けられ、一対の凹部２１ｇのうち一方が磁気検出素子５よりも外側に設けられる配線５３の接続箇所に対向することによって、製造コストの上昇を抑えて配線５３の引き出し方向が異なる仕様を満足することができる。

また、基板保持部２１ｅは、底部２１ｆよりも高く突出したボス２１ｈを有し、ボス２１ｈは、対称な形状であり、ボス２１ｈには、ねじ穴２１ｉが切削加工によって形成されていることによって、製造コストの上昇を抑えて配線５３の引き出し方向が異なる仕様を満足することができる。

また、基板保持部２１ｅの側壁には、配線５３を基板保持部２１ｅの外に引き回す切り欠き部２１ｊが切削加工によって形成されていることによって、製造コストの上昇を抑えて配線５３の引き出し方向が異なる仕様を満足することができる。

なお、本発明のストロークセンサを上述した実施の形態の構成にて例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、他の構成においても、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の改良、並びに表示の変更が可能なことは勿論である。例えば、ハウジング２同士や検出シャフト１同士の螺合関係について、雄ネジ、雌ネジの関係が上述した実施形態と異なる場合も考えられる。

本発明は、ストロークセンサに関し、走行などにより振動をともなう車両に搭載され、車載される可動部品の移動量を検出するストロークセンサとして好適である。

１ 検出シャフト
１１ 第１シャフト
１１ａ 径大部
１１ｂ 径中部
１１ｃ 径小部
１１ｄ 雄ねじ部
１１ｅ 雌ねじ部
１１ｆ 磁石収容部
１２ 第２シャフト
１２ａ 径大部
１２ｂ 径中部
１２ｃ 径小部
１２ｄ 雄ねじ
２ ハウジング
２１ 第１ハウジング
２１ａ 径大穴部
２１ｂ 径中穴部
２１ｃ 径小穴部
２１ｄ 雌ねじ部
２１ｅ 基板保持部
２１ｆ 底部
２１ｇ 凹部
２１ｈ ボス
２１ｉ ねじ穴
２１ｊ 切り欠き部
２２ 第２ハウジング
２２ａ 径大部
２２ｂ 径小部
２２ｃ 雄ねじ
３ 原点復帰機構
３１ ピストン
３２ ばね
４ 磁石
５ 磁気検出素子
５１ 回路基板
５２ 充填部材
５３ 配線
Ａ、Ｂ ストロークセンサ
Ｏ 原点位置
Ｓ 検出ストローク

Claims (7)

1. 磁石を有するとともに、被検出体に追従して原点位置を中心に往復する検出シャフトの移動量を磁気検出素子によって検出するストロークセンサであって、前記検出シャフトの回転を規制して摺動可能に支持する非磁性の金属材料からなるハウジングと、前記磁気検出素子を表面実装する回路基板と、この回路基板の前記磁気検出素子の実装側の面に接続され、前記ハウジングの外へ引き回される配線と、前記ハウジングの外側に、前記回路基板を収容する凹形状の基板保持部と、前記基板保持部に充填され、前記回路基板を覆う充填部材と、を備え、前記基板保持部は、前記回路基板の前記面に対向する箇所に、段差形状を設け、
   前記基板保持部は、前記磁気検出素子に対向する底部と、前記磁気検出素子よりも外側に設けられる前記配線の接続箇所に対向し、前記底部よりも深く掘り下げられた凹部を有し、
   前記配線は、一端が前記回路基板から前記実装側の面に突出し、
   前記凹部は、前記配線の前記一端の先端が接触しない深さに掘り下げて形成される、
   ことを特徴とするストロークセンサ。
2. 前記回路基板は、前記磁気検出素子及び前記配線の接続箇所が前記ハウジングに接触しない位置となるように、前記基板保持部内にビス止め保持され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。
3. 前記回路基板は、切り欠き部が複数設けられ、
   前記切り欠き部は、前記底部と前記凹部に対抗する、
   ことを特徴とする請求項１に記載のストロークセンサ。
4. 前記基板保持部は、前記磁気検出素子に対向する底部と、前記底部よりも深く掘り下げられた一対の前記凹部と、を有し、前記一対の前記凹部の各々は、互いに対称に設けられ、前記一対の前記凹部のうち一方が前記磁気検出素子よりも外側に設けられる前記配線の接続箇所に対向す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。
5. 前記基板保持部は、前記底部よりも高く突出したボスを有し、前記ボスは、対称な形状であり、前記ボスには、ねじ穴が切削加工によって形成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。
6. 前記基板保持部の側壁には、前記配線を前記基板保持部の外に引き回す切り欠き部が切削加工によって形成されていることを特徴とする請求項４または５に記載のストロークセンサ。
7. 前記回路基板は、切り欠き部が複数設けられ、
   前記切り欠き部は、前記底部と前記凹部に対抗する、
   ことを特徴とする請求項４から６のいずれか１つに記載のストロークセンサ。

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