JPH06174401A - 位置検出センサ - Google Patents

位置検出センサ

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JPH06174401A
JPH06174401A JP32686092A JP32686092A JPH06174401A JP H06174401 A JPH06174401 A JP H06174401A JP 32686092 A JP32686092 A JP 32686092A JP 32686092 A JP32686092 A JP 32686092A JP H06174401 A JPH06174401 A JP H06174401A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
magnet
reed switch
closed
magnetic flux
detecting sensor
Prior art date
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Pending
Application number
JP32686092A
Other languages
English (en)
Inventor
Seiya Sato
誠也 佐藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は印加磁界の変化に応じて開閉成するリ
ードスイッチを用いた位置検出センサに関し、所望する
適正位置でのみスイッチが閉開成されることを目的とす
る。 【構成】被検出物の変位に応じて変位する磁石11と、
この磁石11の位置に応じ開成または閉成するリードス
イッチ12とを具備する位置検出センサにおいて、上記
磁石11の両極部位から上記リードスイッチ12に向け
延出形成され、磁石11の磁束の拡がりを規制するヨー
ク13,14を設ける。 【効果】上記構成により、磁束がヨーク13,14に案
内されるため磁束の拡がりは抑制され、よって拡がり磁
界によりリードスイッチ12が閉成されるこを防止する
ことができ、磁石11が所定位置にある時のみリードス
イッチ12を作動することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は位置検出センサに係り、
特に印加磁界の変化に応じて開閉成するリードスイッチ
を用いた位置検出センサに関する。
【0002】
【従来の技術】例えば自動車には種々のセンサが搭載さ
れ、これらセンサから出力される信号に基づき各種制御
及び安全確保のための警報を出すことが行われている。
この車載用センサの一つとして、エンジンのクランクケ
ース内におけるオイルの液面検出を行うフロート式レベ
ルセンサがある。
【0003】このフロート式レベルセンサは、クランク
ケース内のオイル液面の位置に応じて上下に変位するフ
ロートと、このフロートの位置を検出するリードスイッ
チとにより構成される位置検出センサである。また、フ
ロートには磁石が内設されており、リードスイッチには
磁束が貫通することにより閉成する一対のリード端子が
内設されている。
【0004】そして、上記フロートの変位に伴い内設さ
れた磁石が変位し、磁石の磁束がリードスイッチを貫通
する位置に到るとリードスイッチは閉成し、フロートが
当該位置より離間するとリードスイッチは開成する構成
とされていた。よって、リードスイッチの開閉状態より
クランクケース内のオイル液面を検出できる構成とされ
ていた(実開平4−32211号公報)。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】図4は、磁石2及びリ
ードスイッチ3により構成される従来の位置検出センサ
1の動作を説明するための図である。前記したように、
リードスイッチ3の内部には一対のリード4a,4bが
近接離間して配設されており、磁石2が移動に伴いリー
ドスイッチ3に近づき磁石2の磁束B1が一対のリード
4a,4b間を貫通することによりこのリード4a,4
bは接触しリードスイッチ3が閉成される構成とされて
いる。尚、同図に示す矢印は磁石2の磁束を示してい
る。
【0006】いま図4(A)に示すように、磁石2がリ
ードスイッチ3に最も近接した位置にある時、磁石2の
磁束はリード4a,4bを貫通するため、リードスイッ
チ3は閉成する。
【0007】図4(A)に示す状態より磁石2が図中矢
印X方向に移動し、図4(B)に示す状態になると、リ
ード4aは磁石2の磁路とはならず磁束はリード4bの
みを貫通し、リード4aからリード4bに磁束は貫通し
ない状態となる。この状態では一対のリード4a,4b
は離間した状態を維持し、リードスイッチ3は開成す
る。
【0008】図4(B)に示す状態より磁石2が更に図
中矢印X方向に移動し、図4(C)に示す状態になる
と、磁石2の拡がった磁束B1が一対のリード4a,4
b間を貫通しリード4a,4bは接触しリードスイッチ
3が閉成されてしまう。特に、磁石2の磁力が強い場
合、この閉成処理が行われてしまう可能性が高い。
【0009】図5は上記磁石2の動作とリードスイッチ
3の開閉状態をまとめて示した図である。同図に示すよ
うに従来構成の位置検出センサ1では、リードスイッチ
3は磁石2が矢印XR 方向に移動する場合には、X2
4,6 〜X8,10〜X12の3箇所で閉成する。また、
磁石2が矢印XL 方向に移動する場合には、X11〜X 9,
7 〜X5,3 〜X1 の3箇所で閉成する。
【0010】このように従来構成の位置検出センサ1で
は、リードスイッチ3は磁石2の移動に伴い各移動方向
に対して3箇所(区間)で閉成されてしまうため、この
ように3箇所の異なる位置でリードスイッチ3が閉成さ
れてしまうのでは、磁石2の位置を正確に検出すること
ができないという問題点があった。
【0011】この問題点を解決する方法として、X1
4,9 〜X12の位置には磁石2が移動しないようスト
ッパを設けることが考えられる。しかるに、ストッパを
設ける位置は磁石2の磁界の強度やリードスイッチ3の
感動値,開放値(いわゆる構成部品のバラツキ)により
変化するため、各位置検出センサ1毎にストッパの配設
位置を決定するための調整作業が必要となりその作業が
面倒であると共に、ストッパを配設する分だけコストア
ップとなってしまい、更には歩留りも悪化するという問
題点がある。
【0012】また、3箇所で位置検出センサ1が閉成す
ることを防止する他の方法として、磁石2の磁界の強度
を小さくするか、或いはリードスイツチ3の感動値を大
きくする方法が考えられる。しかるに、この方法におい
ても磁石2の磁界の強度或いはリードスイツチ3の感動
値の決定を個々の位置検出センサ1毎に行わなくてなら
ず、やはり作業性,コスト性,歩留りの各面で問題が生
じる。
【0013】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あり、不要なスイッチ開成の原因となる磁束の発生が無
くなるよう磁石にヨークを設けることにより、所望する
適正位置でのみスイッチが閉成される位置検出センサを
提供することを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明では、被検出物の変位に応じて変位すると共
に、磁石が内設された変位子と、この変位子に内設され
た磁石の位置に応じ開成または閉成するリードスイッチ
とを具備する位置検出センサにおいて、上記磁石の両極
部位から上記リードスイッチに向け延出形成され、磁石
の磁束の拡がりを規制するヨークを設けたことを特徴と
するものである。
【0015】
【作用】上記構成とされた位置検出センサでは、磁束が
ヨークに案内されるため磁束の拡がりは抑制され、よっ
て拡がり磁界によりリードスイッチが閉成されるこを防
止することができ、磁石が所定位置にある時のみリード
スイッチは閉成される。
【0016】
【実施例】次に本発明の実施例について図面と共に説明
する。
【0017】図1は本発明の一実施例である位置検出セ
ンサ10の構造及び動作を説明するための図である。先
ず同図を用いて位置検出センサ10の構造について説明
する。同図において、11は磁石,12はリードスイッ
チ,13及び14は本発明の要部となるヨークである。
磁石11は、例えば角形棒磁石であり、図中矢印XR,
L 方向に変位可能な構成とされている。この磁石11
は、位置検出を行う被検出物(図示せず)に内設され、
被検出物の変位に応じてXR,L 方向に変位する構成と
されている。
【0018】磁石11の両端磁極部にはヨーク13,1
4が取り付けられている。このヨーク13,14は、例
えば鉄,ニッケル等の強磁性材或いは透磁率の高い磁性
材により構成されており、リードスイッチ12に向け延
出している。従って、このヨーク13,14は、磁石1
1の磁束を案内する機能を奏し、磁束はヨーク13,1
4の先端部13a,14a間で閉磁路を形成する。この
ヨーク13,14を設けることにより、磁石11のみを
配設した従来構成に比べて磁束の拡がりを抑制すること
ができる。
【0019】リードスイッチ12は従来と同一構成であ
り、前記したようにリードスイッチ12の内部には一対
のリード15a,15bが近接離間して配設されてい
る。そして、磁石11がその移動に伴いリードスイッチ
12に近づき磁石11の磁束B3が一対のリード15
a,15b間を貫通することによりこのリード15a,
15bは接触しリードスイッチ12が閉成される構成と
されている。また、磁石11がリードスイッチ12から
離間し磁石11の磁束B3がリード15a,15b間を
貫通しなくなると、各リード15a,15bの有する弾
性復元力により各リード15a,15bは離間し、リー
ドスイッチ12は開成される。
【0020】ここで、磁石11から発生する磁束に注目
すると、磁石11の両端磁極部にはヨーク13,14が
取り付けられているため、磁束線はヨーク13,14の
先端部13a,14aに集約し、従来構成の磁石2と比
べて磁束の拡がりは抑制される(図4参照)。従って、
拡がり磁束がリードスイッチ12に印加されるのを防止
することができる。
【0021】続いて、上記構成を有する位置検出センサ
10の動作について説明する。
【0022】図1(A)は磁石11がリードスイッチ1
2に最も近接した位置にある時を示す図である。この状
態においては、ヨーク13の先端部13aから出た磁力
線はリード15a,15bを貫通してヨーク14の先端
部14aへ入る閉磁路を形成する。従って、磁石11の
磁束はリード15a,15bを貫通するため、リードス
イッチ12は閉成する。尚、磁力線はヨーク13先端部
13a,14aに集約されるため、磁束密度の高い磁界
を発生するため、リードスイッチ12は応答性良く閉成
される。
【0023】図1(A)に示す状態より磁石11が図中
矢印X方向に移動し、図1(B)に示す状態になると、
リード15aは磁石11の磁路とはならず磁束はリード
15bのみを貫通し、リード15aからリード15bに
磁束は貫通しない状態となる。この状態では一対のリー
ド15a,15bは離間した状態を維持し、リードスイ
ッチ12は開成する。
【0024】尚、図1(A),(B)を用いて説明した
上記位置検出センサ10の動作は、図4(A),(B)
を用いて説明した従来構成の位置検出センサ1と略同一
の動作である。
【0025】図1(B)に示す状態より磁石11が更に
図中矢印X方向に移動した状態を図1(C)に示す。同
図に示されるのは本発明の特徴となる状態である。
【0026】同図に示される状態になると、磁石11は
リードスッチ12から離間し、ヨーク13,14はリー
ド15bとにのみ対向する構成となる。しかるに前記し
た通り、磁石にはヨーク13,14が配設されており、
拡がり磁界の発生は抑制されている。従って、磁石12
のN極から出た磁束はヨーク13,リード15b,ヨー
ク14を通り磁石12のS極に入る閉磁路を形成し、磁
石12の磁束が一対のリード15a,15bを貫通する
ことはなく、図1(C)に示す状態で位置検出センサ1
0が閉成することを防止することができる。
【0027】上記のように、磁石11にヨーク13,1
4を設けることにより、磁石11が発生する磁界がリー
ドスイッチ12の感動値以上であれば、従来のように3
点動作することを防止でき、また磁石12の磁界強度、
またリードスイッチ12の感動値にバラツキが生じてい
ても、略同位置で一対のリード15a,15bの開閉動
作を行わせることができる。
【0028】図2は上記構成とされた位置検出センサ1
0におけるリードスイッチ12の開閉位置をまとめて示
した図である。同図に示すように本発明に係る位置検出
センサ10では、磁石11が矢印XR 方向に移動する場
合にはリードスイッチ12は、X14〜X16の1箇所での
み閉成(ON)する。また、磁石11が矢印XL 方向に
移動する場合には、X15〜X13の1箇所でのみ閉成す
る。即ち、本発明に係る位置検出センサ10はいわゆる
1点動作の位置検出センサとなる。これにより、従来の
ように拡がり磁界によりリードスイッチ12が作動して
しまう部位にストッパを配設する必要はなくなり、部品
点数の削減及びストッパの配設作業の容易化を図ること
ができ、作業性,コスト性,及び歩留り等の向上を図る
ことができる。
【0029】図3は本発明に係る位置検出センサ10を
フロート式レベルセンサ16に適用したものを示してい
る。このフロート式レベルセンサ16は、エンジンのク
ランクケース内に配設され、クランクケース内に充填さ
れているオイルが所定の下限位置に達した場合に閉成さ
れ、運転席のメータパネルに配設されたオイル警告等を
点灯させるためのセンサである。尚、図1及び図2で説
明した位置検出センサ10と同一構成部分については同
一符号を付して説明する。
【0030】同図において、17はハウジングであり、
クランクケース内の所定位置に固定される上面部18
と、この上面部18に対して鉛直下方に延出する延出部
19とにより構成されている。延出部19は円筒管状の
形状を有しており、その内部中空部分にリードスイッチ
12が内設されている。また、延出部19の下端部に
は、後述するフロート20の下動をオイルの所定下限位
置にて係止するストッパ21が取り付けられている。
【0031】フロート20は環状部材であり、クランク
ケース内に充填されているオイル液面上に浮かぶ構成と
されており、従ってフロート20の位置検出を行うこと
によりクランクケース内のオイル量を検出することがで
きる。このフロート20の内部には、磁石11及びヨー
ク13,14が配設されている。ヨーク13,14は磁
石11を挟持するよう配設されると共に、リードスイッ
チ12に向け延出するよう配設されている。
【0032】本実施例においては、フロート20がスト
ッパ21と当接した状態(図3に示される状態)におい
て、リードスイッチ12が閉成されるようリードスイッ
チ12内のリード15a,15bの配設位置が設定され
ている。従って、フロート式レベルセンサ16は、クラ
ンクケース内に充填されているオイル液面が所定下限位
置まで達した時(オイル量が減少した時)にリードスイ
ッチ12が閉成される構成とされており、オイル液面が
所定下限位置以上の位置にある場合にはリードスイッチ
12は開成される構成とされている。
【0033】また、クランクケース内に充填されている
オイル量が多く、フロート20がストッパ21から離間
した上部位置に位置しているような場合においても、ヨ
ーク13,14が配設されていることにより、磁束の拡
がりは抑制され拡がり磁界によりリードスイッチ12が
閉成されることはないため、フロート20が上記所定下
限位置まで達した時のみリードスイッチ12は閉成され
る。よって、フロート式レベルセンサ16の信頼性を向
上させることができる。
【0034】
【発明の効果】上述の如く本発明によれば、磁束がヨー
クに案内されるため磁束の拡がりは抑制され、よって拡
がり磁界によりリードスイッチが閉成されるこを防止す
ることができ、磁石が所定位置にある時のみリードスイ
ッチは閉成されるため、信頼性,低コスト性,及び歩留
り等の向上を図ることができる等の特長を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例である位置検出センサの構造
及び動作を説明するための図である。
【図2】本発明の一実施例である位置検出センサに内設
されたリードスイッチの開閉位置をまとめて示した図で
ある。
【図3】本発明の一実施例である位置検出センサをフロ
ート式レベルセンサに適用したものを示した図である。
【図4】従来の位置検出センサの動作を説明するための
図である。
【図5】従来の位置検出センサにおける磁石の動作とリ
ードスイッチの開閉状態をまとめて示した図である。
【符号の説明】
10 位置検出センサ 11 磁石 12 リードスイッチ 13,14 ヨーク 13a,14a 先端部 15a,15b リード 16 フロート式レベルセンサ 17 ハウジング 18 上面部 19 延出部 20 フロート 21 ストッパ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被検出物の変位に応じて変位すると共
    に、磁石が内設された変位子と、 該変位子に内設された磁石の位置に応じ開成または閉成
    するリードスイッチとを具備する位置検出センサにおい
    て、 該磁石の両極部位から該リードスイッチに向け延出形成
    され、該磁石の磁束の拡がりを規制するヨークを設けた
    ことを特徴とする位置検出センサ。
JP32686092A 1992-12-07 1992-12-07 位置検出センサ Pending JPH06174401A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP32686092A JPH06174401A (ja) 1992-12-07 1992-12-07 位置検出センサ

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP32686092A JPH06174401A (ja) 1992-12-07 1992-12-07 位置検出センサ

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JPH06174401A true JPH06174401A (ja) 1994-06-24

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ID=18192536

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP32686092A Pending JPH06174401A (ja) 1992-12-07 1992-12-07 位置検出センサ

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JP (1) JPH06174401A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105841779A (zh) * 2016-05-17 2016-08-10 中国地质科学院水文地质环境地质研究所 非直接接触式地下水水位仪

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105841779A (zh) * 2016-05-17 2016-08-10 中国地质科学院水文地质环境地质研究所 非直接接触式地下水水位仪
CN105841779B (zh) * 2016-05-17 2023-10-24 中国地质科学院水文地质环境地质研究所 非直接接触式地下水水位仪

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