JPH0682204A - Vehicle height detector - Google Patents
Vehicle height detectorInfo
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- JPH0682204A JPH0682204A JP4237179A JP23717992A JPH0682204A JP H0682204 A JPH0682204 A JP H0682204A JP 4237179 A JP4237179 A JP 4237179A JP 23717992 A JP23717992 A JP 23717992A JP H0682204 A JPH0682204 A JP H0682204A
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- rod
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は車高検出装置に係り、特
にショックアブソーバと一体で設けられ、ショックアブ
ソーバの伸縮を非接触で検出する車高検出装置に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vehicle height detecting device, and more particularly, to a vehicle height detecting device which is provided integrally with a shock absorber and detects expansion and contraction of the shock absorber in a non-contact manner.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来より、シリンダの変位量を測定する
装置として、シリンダのロッドに磁気式スケールを設
け、シリンダの筒上に磁気読み取り部を配置した装置が
知られている(特開昭56−30602号公報)。2. Description of the Related Art Conventionally, as a device for measuring the amount of displacement of a cylinder, there is known a device in which a magnetic scale is provided on a rod of the cylinder and a magnetic reading section is arranged on the cylinder. -30602 publication).
【0003】上記公報記載の装置においては、ロッドを
N極とS極に交互に磁化することにより磁気式スケール
を構成している。また、磁気読み取り部は、このロッド
が発する磁気を検出できる位置に配置されている。In the apparatus described in the above publication, the magnetic scale is constructed by alternately magnetizing the rods to the N pole and the S pole. Further, the magnetic reading unit is arranged at a position where the magnetism generated by this rod can be detected.
【0004】このため、シリンダが伸縮すると、ロッド
と磁気読み取り部との相対的な位置関係が変動し、磁気
読み取り部では、交互に向きの反転する磁束が検出され
る。そこで、上記公報記載の装置は、この反転数をカウ
ントすることにより、シリンダの変位量を測定してい
る。For this reason, when the cylinder expands and contracts, the relative positional relationship between the rod and the magnetic reading portion changes, and the magnetic reading portion detects magnetic flux whose directions are alternately reversed. Therefore, the device described in the above publication measures the displacement amount of the cylinder by counting the number of inversions.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の構
成の装置では、シリンダの筒上に磁気読み取り部を設け
る必要がある。このため、この装置をショックアブソー
バに組み込んで車高センサに適用しようとすると、シリ
ンダの筒上に磁気読み取り部のスペースを確保すること
が必要となる。However, in the above-mentioned conventional apparatus, it is necessary to provide the magnetic reading section on the cylinder. Therefore, if this device is incorporated into a shock absorber and is applied to a vehicle height sensor, it is necessary to secure a space for the magnetic reading unit on the cylinder.
【0006】また、一般にショックアブソーバは、ロッ
ドを車体側に、筒を車輪側に固定して用いられる。従っ
て、上記従来の装置を組み込んだ場合、車体に対して相
対的に位置が変動する部位に磁気読み取り部を配置する
ことになり、非固定部間に配線を施す必要が生じる。Generally, the shock absorber is used with the rod fixed to the vehicle body side and the cylinder fixed to the wheel side. Therefore, when the above-mentioned conventional device is incorporated, the magnetic reading portion is arranged at a portion whose position is relatively changed with respect to the vehicle body, and it becomes necessary to provide wiring between the non-fixed portions.
【0007】このように、上記の構成の装置をショック
アブソーバに適用してなる車高検出装置は、車体に対す
る搭載性が悪いうえに、配線部の信頼性に難点があると
いう問題を有している。As described above, the vehicle height detection device in which the above-described device is applied to the shock absorber has a problem that the mountability on the vehicle body is poor and the reliability of the wiring portion is difficult. There is.
【0008】本発明は、上述の点に鑑みてなされたもの
であり、シリンダのロッドに磁気読み取り部を内蔵さ
せ、シリンダの内壁に磁気スケールを設けることによ
り、搭載性および配線の信頼性を改善した車高センサを
提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above points, and improves the mountability and the reliability of wiring by incorporating a magnetic reading unit in the rod of the cylinder and providing a magnetic scale on the inner wall of the cylinder. It is an object of the present invention to provide a height sensor for a vehicle.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】上記の課題は、交互に配
置された複数の磁性体と非磁性体とからなり、シリンダ
の内壁に設けられた磁気式スケールと、シリンダのロッ
ドに設けられた磁気発生手段と、該磁気発生手段と一体
的に可動し、前記磁気式スケールが前記磁気発生手段か
ら受ける磁束の垂直成分だけを検出する指向性感磁素子
とを有し、車高に応じた、前記シリンダに対する前記ロ
ッドの相対移動を検出して、車高検出を行う車高検出装
置により解決される。SUMMARY OF THE INVENTION The above-mentioned problems are composed of a plurality of magnetic bodies and non-magnetic bodies which are alternately arranged, and are provided on a magnetic scale provided on the inner wall of the cylinder and a rod of the cylinder. A magnetic field generating means, and a directional magnetic sensitive element that is movable integrally with the magnetic field generating means and that detects only the vertical component of the magnetic flux that the magnetic scale receives from the magnetic field generating means, depending on the vehicle height, This is solved by a vehicle height detection device that detects the vehicle height by detecting the relative movement of the rod with respect to the cylinder.
【0010】[0010]
【作用】上記の構成による車高検出装置の前記磁気発生
手段は、磁気式スケールの磁性体部分に向けてのみ磁束
を発する。このため、前記磁気発生手段と前記磁気式ス
ケールの磁性体部が離間対向している場合、両者の間に
垂直な磁束が生じる。The magnetism generating means of the vehicle height detecting device having the above structure emits a magnetic flux only toward the magnetic body portion of the magnetic scale. Therefore, when the magnetism generating means and the magnetic body portion of the magnetic scale are opposed to each other, a vertical magnetic flux is generated between them.
【0011】この状態から前記シリンダが伸縮して、前
記ロッドと前記磁気式スケールとの相対的な位置関係が
変動すると、垂直だった磁束は斜めに傾く。すなわち、
前記磁気発生手段から前記磁気スケールに向けて発せら
れる磁束の垂直成分が減少する。From this state, when the cylinder expands and contracts and the relative positional relationship between the rod and the magnetic scale changes, the perpendicular magnetic flux tilts. That is,
The vertical component of the magnetic flux emitted from the magnetism generating means toward the magnetic scale is reduced.
【0012】このため、前記指向性感磁素子で検出され
る磁束は、前記シリンダの伸縮と共に強まったり弱まっ
たりする。従って、上記構成の車高検出装置は、完全に
前記シリンダの内部に内蔵された状態で、精度良くシリ
ンダの伸縮を検出することを可能とする。Therefore, the magnetic flux detected by the directional magnetic sensing element is strengthened or weakened as the cylinder expands and contracts. Therefore, the vehicle height detection device having the above-mentioned configuration can detect the expansion and contraction of the cylinder with high accuracy while being completely built in the cylinder.
【0013】[0013]
【実施例】次に、本発明に係る車高検出装置の構成を、
一層明確ならしめるため、適切な実施例に基づいて説明
する。[Embodiment] Next, the structure of a vehicle height detecting device according to the present invention will be described.
For the sake of clarity, description will be given based on appropriate examples.
【0014】図1は本発明に係る車高検出装置の一実施
例の構成図を示し、図2は本実施例装置を組み込んだシ
ョックアブソーバの全体図を示す。尚、図1および図2
において、同一の部分には同一の符号を付している。FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of a vehicle height detecting device according to the present invention, and FIG. 2 is an overall view of a shock absorber incorporating the device of this embodiment. 1 and 2
In, the same parts are denoted by the same reference numerals.
【0015】各図中、符号1は二筒式ショックアブソー
バを示し、符号2および符号3はショックアブソーバ1
の外筒および内筒を示す。内筒2の内部には非磁性体で
構成されたロッド4と、ショックアブソーバ1の減衰特
性を決めるオイル5が挿入されている。In the drawings, reference numeral 1 indicates a two-cylinder shock absorber, and reference numerals 2 and 3 indicate shock absorbers 1.
The outer cylinder and inner cylinder of FIG. Inside the inner cylinder 2, a rod 4 made of a non-magnetic material and an oil 5 that determines the damping characteristic of the shock absorber 1 are inserted.
【0016】また、ロッド4の下端部には、ロッドエン
ド6が設けられている。このロッドエンド6には、所定
径のオリフィスが設けられており、オイル5がこのオリ
フィスを通過することでロッド4と内筒3との間に減衰
力が生じる。A rod end 6 is provided at the lower end of the rod 4. The rod end 6 is provided with an orifice having a predetermined diameter, and when the oil 5 passes through this orifice, a damping force is generated between the rod 4 and the inner cylinder 3.
【0017】外筒2および内筒3の上部開口端は、共に
アブソーバキャップ7で塞がれている。また、外筒2お
よび内筒3の下部開口端には、ベースバルブ8が配置さ
れている。このベースバルブ8は、内筒3内の空間と、
外筒2と内筒3とで囲まれる空間とを導通させる所定径
のオリフィスを有し、ショックアブソーバ1の減衰特性
を決めている。Both upper open ends of the outer cylinder 2 and the inner cylinder 3 are closed by an absorber cap 7. A base valve 8 is arranged at the lower open ends of the outer cylinder 2 and the inner cylinder 3. The base valve 8 has a space inside the inner cylinder 3,
The damping characteristic of the shock absorber 1 is determined by having an orifice having a predetermined diameter that connects the space surrounded by the outer cylinder 2 and the inner cylinder 3 to each other.
【0018】ところで、図1および図2に示すように、
本実施例の車高検出装置は、ロッド4に内蔵されたセン
サ部9と、内筒3の所定の位置に設けられた磁気式スケ
ール10とで構成される。尚、図1(B)は、これらセ
ンサ部9および磁気式スケール10の拡大図を示してい
る。By the way, as shown in FIG. 1 and FIG.
The vehicle height detection device according to the present embodiment includes a sensor unit 9 built in the rod 4 and a magnetic scale 10 provided at a predetermined position of the inner cylinder 3. Note that FIG. 1B shows an enlarged view of the sensor unit 9 and the magnetic scale 10.
【0019】図1(B)に示すように、センサ部9は、
磁気発生手段に相当する磁石9a、および指向性感磁素
子に相当するホール素子9bから構成されている。この
センサ部9は、上記したように非磁性体で構成されてい
るロッド4の内部に配置されてる。また、磁気式スケー
ル10は、内筒3の一部に設けられ、ロッド4の可動方
向に交互に配列された磁性体10aおよび非磁性体10
bから構成される。As shown in FIG. 1B, the sensor unit 9 is
It is composed of a magnet 9a corresponding to a magnetism generating means and a hall element 9b corresponding to a directional magnetic sensitive element. The sensor unit 9 is arranged inside the rod 4 made of a non-magnetic material as described above. Further, the magnetic scale 10 is provided in a part of the inner cylinder 3, and the magnetic bodies 10 a and the non-magnetic bodies 10 are alternately arranged in the moving direction of the rod 4.
b.
【0020】以下に、本実施例装置において、センサ部
9を上記の構成とした理由について、図3に示す不適切
な構成の例に沿って説明する。尚、同図において、図1
および図2と同一の部分には同一の符号を付して、その
説明を省略する。ここで、図3(A)および(C)は、
この比較例の正面図を示し、図3(B)は、同図(A)
中のB−B断面を示す。The reason why the sensor unit 9 has the above-mentioned structure in the apparatus of this embodiment will be described below with reference to an example of an improper structure shown in FIG. In addition, in FIG.
The same parts as those in FIG. 2 are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. Here, FIGS. 3A and 3C are
The front view of this comparative example is shown and FIG. 3 (B) is the same figure (A).
The BB cross section in the inside is shown.
【0021】図3(B)に示すように、この車高検出装
置の比較例においては、センサ部が磁石11、ホール素
子12およびヨーク13〜15で構成されている。この
構成は、センサ部16と磁気式スケール10の磁性体1
0aとが離間対向したときに、同図中に破線で示す磁気
ループを形成させるための構成である。As shown in FIG. 3B, in this comparative example of the vehicle height detecting device, the sensor portion is composed of a magnet 11, a hall element 12 and yokes 13 to 15. This configuration is used for the magnetic substance 1 of the sensor unit 16 and the magnetic scale 10.
This is a structure for forming a magnetic loop shown by a broken line in the figure when 0a and 0a face each other.
【0022】すなわち、磁石11のN極から出た磁力線
を、非磁性体であるロッド4、センサ部16と磁気スケ
ール10との間のエアギャップおよび磁性体10aを介
して磁石11のS極に還流させるための構成である。That is, the magnetic force line emitted from the N pole of the magnet 11 is passed through the rod 4, which is a non-magnetic body, the air gap between the sensor unit 16 and the magnetic scale 10 and the S pole of the magnet 11 through the magnetic body 10a. It is a structure for refluxing.
【0023】また、ヨーク13〜15は、磁石11から
発せられる磁束が効果的にループを描くように設けられ
た部材で、このような磁気回路においては、従来より広
く用いられている部材である。Further, the yokes 13 to 15 are members provided so that the magnetic flux emitted from the magnet 11 effectively draws a loop, and are members widely used conventionally in such a magnetic circuit. .
【0024】しかし、ショックアブソーバとして使用す
るためには、ロッド4と磁気式スケール10との間に
は、オイル5が通過するための油路17(0.3±0.
2mm)を設ける必要がある。また、ホール素子12を組
み込むためにヨーク13と14との間に設けられたスペ
ース(1.5mm)や、ロッド4の肉圧(0.5mm)を考
慮すると、この磁気回路中には最小3.5mmのギャップ
が生じることになる。However, in order to use it as a shock absorber, an oil passage 17 (0.3 ± 0..3) for passing the oil 5 is provided between the rod 4 and the magnetic scale 10.
2 mm) must be provided. Further, considering the space (1.5 mm) provided between the yokes 13 and 14 for incorporating the Hall element 12 and the wall pressure (0.5 mm) of the rod 4, a minimum of 3 is included in this magnetic circuit. A gap of 0.5 mm will result.
【0025】このため、磁石11の回りの磁力線は、図
3(C)に示すように磁石11の回りで短絡してしま
い、センサ部17が磁性体10aと離間対向している場
合でも、ホール素子12を貫く磁束は極めて小さい磁束
となる。Therefore, the magnetic lines of force around the magnet 11 are short-circuited around the magnet 11 as shown in FIG. 3C, and even if the sensor portion 17 faces the magnetic body 10a at a distance, the holes are generated. The magnetic flux penetrating the element 12 becomes an extremely small magnetic flux.
【0026】図4は、上記の構成の車高検出装置の他の
欠点を説明するための図を示す。同図(A)は、センサ
部の幅と磁気式スケール10の磁性体10aの幅とがほ
ぼ同一である場合を示し、同図(B)は、センサ部から
出力される磁力を強めるために、磁石11やヨーク13
〜15およびホール素子12の幅を広くした場合を示
す。尚、各図中の矢線は、磁石11から発せられた磁力
線を示す。FIG. 4 is a diagram for explaining another drawback of the vehicle height detecting device having the above-mentioned structure. FIG. 7A shows a case where the width of the sensor unit and the width of the magnetic body 10a of the magnetic scale 10 are almost the same, and FIG. 7B shows the case where the magnetic force output from the sensor unit is increased. , Magnet 11 and yoke 13
15 to 15 and the case where the width of the Hall element 12 is increased. In addition, the arrow in each figure shows the magnetic force line emitted from the magnet 11.
【0027】上記したように、図4に示す車高検出装置
にあっては、ホール素子12と磁気スケール10との間
にヨーク14が設けられている。このため、磁石11か
ら発せられた磁力線は、ヨーク14を通過するまで、磁
気式スケール10に対してほぼ垂直に進行する。As described above, in the vehicle height detecting device shown in FIG. 4, the yoke 14 is provided between the Hall element 12 and the magnetic scale 10. Therefore, the magnetic force lines emitted from the magnet 11 travel substantially perpendicular to the magnetic scale 10 until they pass through the yoke 14.
【0028】つまり、図4(A)に示すように、センサ
部15が、磁気式スケール10の磁性体10aに離間対
向しても非磁性体10bに離間対向していても、ホール
素子12を貫く磁束が小さいこともあって、両者の磁束
にほとんど差異が生じない。That is, as shown in FIG. 4 (A), whether the sensor portion 15 faces the magnetic body 10a of the magnetic scale 10 in a spaced manner or the non-magnetic body 10b in a spaced manner, the Hall element 12 is not attached. Since the magnetic flux that penetrates is small, there is almost no difference between the two magnetic fluxes.
【0029】また、その差異を生ぜしめるために、図4
(B)に示すように磁石11やホール素子12の幅を広
げてホール素子を貫く磁束を増やそうとすると、センサ
部15が複数の磁性体10aおよび非磁性体10bと同
時に離間対向してしまうことになる。このため、ホール
素子12を貫く磁束は増えるが、センサ部15で、磁気
式スケールの位置を読み取ることができなくなる。In order to make the difference, FIG.
When the width of the magnet 11 or the Hall element 12 is widened to increase the magnetic flux penetrating the Hall element as shown in (B), the sensor section 15 faces the plurality of magnetic bodies 10a and nonmagnetic bodies 10b at the same time. become. Therefore, although the magnetic flux penetrating the Hall element 12 increases, the sensor unit 15 cannot read the position of the magnetic scale.
【0030】このような理由から、本実施例装置では、
上記したようにホール素子9bと、磁気式スケール10
との間にヨーク等の磁性体が介在せず、ホール素子9b
の幅を磁性体10aの幅とほぼ同一に保ったまま、所望
の磁束が得られるまで磁石11の幅を広くしている。For this reason, in the apparatus of this embodiment,
As described above, the Hall element 9b and the magnetic scale 10
A magnetic material such as a yoke is not interposed between the Hall element 9b and
The width of the magnet 11 is widened until the desired magnetic flux is obtained, while keeping the width of the magnet substantially the same as the width of the magnetic body 10a.
【0031】図5は、本実施例装置の磁石9aから磁気
式スケール10に向けて発せられた磁力線の様子を表す
図を示す。以下、同図に沿って、本実施例装置のセンサ
部9が磁気スケール10から位置を読み取る原理につい
て説明する。尚、同図において、図1および図2と同一
の部分については、同一の符号を付してその説明を省略
する。FIG. 5 is a diagram showing the state of magnetic force lines emitted from the magnet 9a of the apparatus of this embodiment toward the magnetic scale 10. The principle of the sensor unit 9 of the apparatus of this embodiment reading the position from the magnetic scale 10 will be described below with reference to FIG. In the figure, the same parts as those in FIGS. 1 and 2 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
【0032】図5に示すように、本実施例装置において
は、磁石9aのN極から発せられた磁力線は、ほぼ直線
的に磁気式スケール10の磁性体10aに向かう。ま
た、上記したように、ホール素子9bの幅は磁石9aの
幅と比べて狭い。このため、図5(A)に示すようにホ
ール素子9bが非磁性体10bと離間対向している場合
と、図5(B)に示すように磁性体10aと離間対向し
ている場合では、ホール素子9bを貫く磁束の方向に差
異が生じる。As shown in FIG. 5, in the apparatus of this embodiment, the magnetic force lines emitted from the N pole of the magnet 9a are directed substantially linearly to the magnetic body 10a of the magnetic scale 10. Further, as described above, the width of the Hall element 9b is narrower than the width of the magnet 9a. Therefore, in the case where the Hall element 9b faces the non-magnetic body 10b with a space as shown in FIG. 5 (A), and in the case where the Hall element 9b faces the magnetic body 10a with a space as shown in FIG. 5 (B), A difference occurs in the direction of the magnetic flux penetrating the Hall element 9b.
【0033】すなわち、ホール素子9bが非磁性体10
の中央部に離間対向している場合、磁石9aから発せら
れる磁束は、非磁性体10bの両脇に位置する磁性体1
0aに向けて進行するため、ホール素子9bには斜めに
入射する。一方、ホール素子9bが磁性体10aに離間
対向している場合、磁石9aの中央部から発せられた磁
束は、ホール素子9bを垂直に貫いて、真っ直ぐ離間対
向している磁性体10aに入射する。That is, the Hall element 9b is the non-magnetic material 10
Of the magnetic body 1 located on both sides of the non-magnetic body 10b, the magnetic flux generated from the magnet 9a is opposed to the central portion of the non-magnetic body 10b.
Since the light travels toward 0a, it is obliquely incident on the Hall element 9b. On the other hand, when the Hall element 9b is opposed to the magnetic body 10a with a space therebetween, the magnetic flux generated from the central portion of the magnet 9a penetrates the Hall element 9b vertically and is incident on the magnetic body 10a which is directly separated with a space. .
【0034】また、ホール素子9aは、自己を貫く磁束
のうち、自己に対して垂直な成分だけを検出する性質を
有している。従って、ホール素子9bが非磁性体10b
と離間対向する場合は、ホール素子9bが磁性体10a
と対向する場合に比べて検出される磁束が小さくなる。Further, the Hall element 9a has a property of detecting only the component perpendicular to itself in the magnetic flux penetrating itself. Therefore, the Hall element 9b is made of the non-magnetic material 10b.
If the Hall element 9b is opposed to the magnetic body 10a.
The detected magnetic flux is smaller than that in the case where the magnetic flux is opposed to.
【0035】図6(A)は、本実施例装置のセンサ部9
を磁気式スケール10に沿って移動させた時にホール素
子9bから出力された電圧波形を示す。尚、本実施例装
置は、車高検出装置を低コストで実現するため、既存の
ホール素子を使用している。このホール素子9bは、磁
束密度1kGs を100mVに変換して出力する感度を有し
ている。FIG. 6A shows the sensor unit 9 of the apparatus of this embodiment.
6 shows a voltage waveform output from the Hall element 9b when the is moved along the magnetic scale 10. The device of this embodiment uses the existing hall element in order to realize the vehicle height detection device at low cost. The Hall element 9b has a sensitivity of converting the magnetic flux density of 1 kGs into 100 mV and outputting it.
【0036】また、図6(B)は、ホール素子9bが検
出する磁束の内訳を表す図を示す。同図に示すように、
ホール素子9bが検出する磁束には、50Gs程度の磁気
ノイズと約15%の温度特性分とが含まれている。尚、
この温度特性分は、磁石9aの温度特性分(約4.8
%)と、ホール素子9bの温度特性分(約9.6%)と
で構成されている。FIG. 6B is a diagram showing the breakdown of the magnetic flux detected by the Hall element 9b. As shown in the figure,
The magnetic flux detected by the Hall element 9b includes magnetic noise of about 50 Gs and temperature characteristic of about 15%. still,
This temperature characteristic component is the temperature characteristic component of the magnet 9a (about 4.8).
%) And the temperature characteristic component of the Hall element 9b (about 9.6%).
【0037】ところで、このような車高検出装置を用い
て、ショックアブソーバの伸縮長を検出する場合、同図
(A)に示す出力波形を電子制御装置で2値化して、波
形の山または谷をカウントする必要がある。従って、車
高検出装置から出力される電圧波形の有効成分(同図
(A)中、振幅a)が、電子制御装置で2値化できる幅
を有していることが要求される。By the way, when the expansion / contraction length of the shock absorber is detected by using such a vehicle height detecting device, the output waveform shown in FIG. 9A is binarized by the electronic control unit to obtain the peaks or valleys of the waveform. Need to count. Therefore, it is required that the effective component of the voltage waveform output from the vehicle height detection device (amplitude a in FIG. 7A) has a width that can be binarized by the electronic control device.
【0038】一般に、センサの出力電圧を増幅して、実
用レベルにする際の増幅率限界は、100倍程度とされ
ている。これは、100倍を超える増幅率を用いる場
合、増幅後の出力波形の精度が著しく悪化するか、精度
維持のために高価なフィルタ等を要することになるから
である。Generally, the amplification factor limit for amplifying the sensor output voltage to a practical level is about 100 times. This is because, when an amplification factor exceeding 100 times is used, the accuracy of the output waveform after amplification is significantly deteriorated, or an expensive filter or the like is required to maintain the accuracy.
【0039】つまり、センサ出力を電子制御装置で読み
取るための増幅率は、小さいほど検出精度およびコスト
上有利である。また従来、車載用センサとしてホール素
子の出力を30倍に増幅して用いた実績がある。このた
め、本実施例装置においてはホール素子9bの出力の増
幅率を30倍に設定している。That is, the smaller the amplification factor for reading the sensor output by the electronic control unit, the more advantageous in terms of detection accuracy and cost. Further, conventionally, there is a track record of amplifying the output of a hall element by 30 times as an in-vehicle sensor. Therefore, in the device of this embodiment, the amplification factor of the output of the Hall element 9b is set to 30 times.
【0040】ところで、本実施例装置を適用するシステ
ムの電子制御装置で、スレッシュレベルを判定するため
には、増幅後の有効振幅が1V 以上あることが必要であ
る。つまり、増幅前の有効振幅が、1V /30≒33.
4mV以上、すなわちホール素子9bが検出する磁束の有
効成分が334Gs以上であることが要求される。By the way, in order to determine the threshold level in the electronic control unit of the system to which the device of this embodiment is applied, it is necessary that the effective amplitude after amplification is 1 V or more. That is, the effective amplitude before amplification is 1 V / 30≈33.
4 mV or more, that is, the effective component of the magnetic flux detected by the Hall element 9b is required to be 334 Gs or more.
【0041】上記したように、ホール素子9bが検出す
る磁束には、50Gsの磁気ノイズと15%の温度特性分
からなる無効成分が含まれている。このため、ホール素
子9bが検出すべき磁束の振幅ΔBは、(334+5
0)*(100/(100−15))=457.6Gs以
上となる。そこで、本実施例においては、ΔBを500
Gs以上に設定している。As described above, the magnetic flux detected by the Hall element 9b contains an ineffective component consisting of magnetic noise of 50 Gs and a temperature characteristic of 15%. Therefore, the amplitude ΔB of the magnetic flux to be detected by the hall element 9b is (334 + 5)
0) * (100 / (100-15)) = 457.6 Gs or more. Therefore, in this embodiment, ΔB is 500
It is set to Gs or higher.
【0042】図7は、本実施例装置の要部を詳細に表し
た図を示す。以下、同図に沿って、本実施例装置おける
ΔBの大きさを説明する。尚、同図において、図1およ
び図2と同一の部分には同一の符号を付してその説明を
省略する。FIG. 7 is a diagram showing in detail the main parts of the apparatus of this embodiment. Hereinafter, the magnitude of ΔB in the apparatus of this embodiment will be described with reference to FIG. In the figure, the same parts as those in FIGS. 1 and 2 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
【0043】図7に示すように、ホール素子9bと、磁
気式スケール10とのギャップは、ロッド4(Max
0.5mm)および油路17(Max 0.5mm)の寸法か
ら、Max1.0mmとなることが判る。この場合、ホール
素子9bを磁石9aに固定する、図示されないプリント
基板の厚さの制約から、磁石9aと磁気式スケール10
とのギャップはMax 2.0mmとなる。As shown in FIG. 7, the gap between the Hall element 9b and the magnetic scale 10 is the rod 4 (Max
0.5 mm) and the dimensions of the oil passage 17 (Max 0.5 mm) show that the maximum is 1.0 mm. In this case, since the Hall element 9b is fixed to the magnet 9a, the thickness of the printed circuit board (not shown) is restricted, so that the magnet 9a and the magnetic scale 10 may be fixed.
The maximum gap is 2.0mm.
【0044】磁気式スケール10は、幅1mmの磁性体1
0aがステンレス等の非磁性体10bに、間隔3mmすなわ
ち4mmピッチで埋め込まれることにより構成されてい
る。また、磁石9aは、ホール素子9bで検出される磁
束の最大値Φが、3.7kGs 以上となるものが用いられ
ている。The magnetic scale 10 is a magnetic body 1 having a width of 1 mm.
0a is embedded in a non-magnetic material 10b such as stainless steel with a pitch of 3 mm, that is, a pitch of 4 mm. Further, as the magnet 9a, a magnet whose maximum value Φ of the magnetic flux detected by the hall element 9b is 3.7 kGs or more is used.
【0045】まず、センサ部9が、同図に示すような位
置、すなわち、ホール素子9bが非磁性体10bの中央
部に離間対向している場合のΔBについて説明する。上
記したように、磁石9aから磁気式スケール10に向け
て発せられた磁力線は、ほぼ真っ直ぐに磁性体10aに
向かう。このため、ホール素子9aを貫く磁力線は、ホ
ール素子9aに対してθの入射角を有することになる。First, ΔB in the case where the sensor portion 9 is at a position as shown in the figure, that is, when the Hall element 9b is opposed to the central portion of the non-magnetic body 10b at a distance will be described. As described above, the magnetic force lines emitted from the magnet 9a toward the magnetic scale 10 are directed almost straight toward the magnetic body 10a. Therefore, the magnetic force line penetrating the Hall element 9a has an incident angle of θ with respect to the Hall element 9a.
【0046】すなわち、この場合にホール素子9aで検
出される磁界B1 は、ホール素子9bを貫く磁束の垂直
成分となり、B1 =Φ*sin θで表される。ここで、ta
n θ=(ギャップ/(3/2))=4/3であるか
ら、sin θ=0.8となる。これより、B1 =3.7kG
s *0.8=2.96kGs となる。That is, in this case, the magnetic field B 1 detected by the Hall element 9a becomes a vertical component of the magnetic flux penetrating the Hall element 9b and is represented by B 1 = Φ * sin θ. Where ta
Since nθ = (gap / (3/2)) = 4/3, sin θ = 0.8. From this, B 1 = 3.7 kG
It becomes s * 0.8 = 2.96 kGs.
【0047】次に、ホール素子9bが、磁気式スケール
10の磁性体10aと離間対向している場合について考
えると、ホール素子9bが検出する磁束B2 は、ホール
素子9bが検出する磁束の最大値であるから、3、7kG
s となる。Next, considering the case where the Hall element 9b is opposed to the magnetic body 10a of the magnetic scale 10 with a distance, the magnetic flux B 2 detected by the Hall element 9b is the maximum of the magnetic flux detected by the Hall element 9b. Since it is a value, it is 3, 7 kG
s.
【0048】従って、本実施例装置におけるΔBは、B
1 −B2 =740Gsとなる。この値は、上記した電子制
御装置からの要求値である500Gsより十分大きな値で
ある。従って、本実施例の車高検出装置によれば、ショ
ックアブソーバ1が伸縮する際に、十分読み取り可能な
電圧波形を電子制御装置に送信することができる。Therefore, ΔB in the apparatus of this embodiment is B
A 1 -B 2 = 740Gs. This value is a value sufficiently larger than the required value of 500 Gs from the electronic control unit described above. Therefore, according to the vehicle height detecting device of the present embodiment, when the shock absorber 1 expands and contracts, a sufficiently readable voltage waveform can be transmitted to the electronic control device.
【0049】なお、上記の実施例装置においては、ホー
ル素子9bで検出する磁束の振幅ΔBを、500Gs以上
に設定しているが、これに限るものではなく、増幅によ
り安定した信号が得られる磁束が検出されればよい。例
えば、ΔBを200Gs以上に設定した場合でも、増幅率
を100倍に設定することにより、ほぼ同様の効果が得
られる。In the apparatus of the above embodiment, the amplitude ΔB of the magnetic flux detected by the Hall element 9b is set to 500 Gs or more, but the present invention is not limited to this, and a magnetic flux that can obtain a stable signal by amplification is obtained. Should be detected. For example, even when ΔB is set to 200 Gs or more, almost the same effect can be obtained by setting the amplification factor to 100 times.
【0050】図8は、本実施例装置の効果を説明するた
めの図を示す。同図(A)は、本実施例装置のホール素
子9bが検出するΔBと、ホール素子9bと磁気式スケ
ール10とのギャップ(図7中ギャップ)との関係を
示す。尚、参考のために、上記図3に沿って説明した、
ヨーク14を備えたホール素子12が検出するΔBを比
較例として示している。また、同図(B)は、上記実施
例のホール素子9bと、比較例のホール素子12とが、
ギャップ(図7中ギャップ)1mmのときに検出する磁
束を示している。FIG. 8 shows a diagram for explaining the effect of the apparatus of this embodiment. FIG. 7A shows the relationship between ΔB detected by the Hall element 9b of the apparatus of this embodiment and the gap between the Hall element 9b and the magnetic scale 10 (gap in FIG. 7). For reference, the description is given with reference to FIG.
ΔB detected by the Hall element 12 including the yoke 14 is shown as a comparative example. Further, FIG. 2B shows that the Hall element 9b of the above-mentioned embodiment and the Hall element 12 of the comparative example are
The magnetic flux detected when the gap (gap in FIG. 7) is 1 mm is shown.
【0051】各図に示すように、本実施例装置のホール
素子9bが検出するΔBは、比較例のホール素子12が
検出する値に比べて著しく高い磁束を検出している。ま
た、同図(A)から明らかなように、本実施例装置では
ΔB≧500Gs(増幅率30倍)の場合、ギャップを
1.3mmまで許容することができる。さらに、ΔB≧2
00Gs(増幅率100倍)とすると、ギャップを2mm
にまで広げることができる。As shown in each figure, the magnetic flux ΔB detected by the Hall element 9b of the apparatus of this embodiment is significantly higher than the magnetic flux detected by the Hall element 12 of the comparative example. Further, as is clear from FIG. 8A, in the case of ΔB ≧ 500 Gs (amplification factor 30 times), the apparatus of this embodiment can allow the gap up to 1.3 mm. Furthermore, ΔB ≧ 2
If it is 00 Gs (amplification factor 100 times), the gap is 2 mm.
It can be extended to
【0052】このように、本実施例の車高検出装置によ
れば、ショックアブソーバのロッド、すなわち車体に対
して固定される部位に、磁気読み取り部を内蔵した構成
としつつ、精度良く車高を検出することが可能となる。
このため、車高検出装置が組み込まれていないショック
アブソーバと外形寸法上差異がないことに加えて、車体
に対して固定された部位に配線を施す構造であるため、
従来の車高検出装置に比べて著しく搭載性に優れてい
る。As described above, according to the vehicle height detecting apparatus of this embodiment, the vehicle height is accurately measured while the magnetic reading portion is built in the rod of the shock absorber, that is, the portion fixed to the vehicle body. It becomes possible to detect.
Therefore, in addition to the fact that there is no difference in external dimensions from the shock absorber in which the vehicle height detection device is not incorporated, since it is a structure in which wiring is provided in a portion fixed to the vehicle body,
Compared to conventional vehicle height detectors, it is extremely easy to install.
【0053】図9は、本発明に係る車高検出装置の他の
実施例の構成図を示す。尚、同図において、図1および
図2と同一の部分には、同一の符号を付してその説明を
省略する。また、同図(A)は平面図を、同図(B)は
正面断面図を示している。FIG. 9 is a block diagram of another embodiment of the vehicle height detecting device according to the present invention. In the figure, the same parts as those in FIGS. 1 and 2 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. Further, FIG. 1A shows a plan view and FIG. 1B shows a front sectional view.
【0054】同図中、符号20aおよび20bは、上記
実施例のホール素子9aと同一構成のホール素子を示
す。これらのホール素子20a、20bは、ロッド4の
長手方向に、磁気式スケール10のピッチの5/4倍の
ピッチ、すなわち5mmピッチで設けられている。In the figure, reference numerals 20a and 20b denote Hall elements having the same structure as the Hall element 9a of the above embodiment. These Hall elements 20a, 20b are provided in the longitudinal direction of the rod 4 at a pitch of 5/4 times the pitch of the magnetic scale 10, that is, a pitch of 5 mm.
【0055】このため、ホール素子20aの出力波形
と、ホール素子20bの出力波形とは常に1/4ピッチ
ずれて出力される。従って、これらの出力を“ハイ”、
“ロー”で2値化した場合、そられの組み合わせにより
4つの状態が作りだせることになる。Therefore, the output waveform of the Hall element 20a and the output waveform of the Hall element 20b are always output with a 1/4 pitch shift. Therefore, these outputs are “high”,
When binarized with "low", four states can be created by combining them.
【0056】従って、本実施例の車高検出装置によれ
ば、磁気式スケール10のピッチが4mmであるにもかか
わらず、その1/4ピッチ、すなわち1mm間隔で位置を
検出することができる。さらに、上記の4つの状態がど
のようなパターンで繰り出されるかを監視することによ
り、ロッド4が磁気式スケール10に対して上に移動し
ているのか、下に移動しているのかを検知することがで
き、独立して移動方向検出部を設ける必要がない。Therefore, according to the vehicle height detecting apparatus of the present embodiment, even though the pitch of the magnetic scale 10 is 4 mm, the position can be detected at a quarter pitch, that is, at 1 mm intervals. Furthermore, it is detected whether the rod 4 is moving up or down with respect to the magnetic scale 10 by monitoring in what kind of pattern the above four states are paid out. Therefore, it is not necessary to separately provide a moving direction detection unit.
【0057】また、本実施例装置は、ロッド4の中にセ
ンサ部だけでなく、ホール素子20a、20bの出力信
号を増幅する増幅回路をも内蔵している。このため、ホ
ール素子20a、20bは、磁石9aとの間に介在する
プリント基板21およびフレキシブル基盤22を介し
て、プリント基板23、24と電気的に接続されてい
る。In addition, the apparatus of the present embodiment incorporates not only the sensor section in the rod 4 but also an amplifier circuit for amplifying the output signals of the Hall elements 20a and 20b. Therefore, the Hall elements 20a and 20b are electrically connected to the printed boards 23 and 24 via the printed board 21 and the flexible board 22 which are interposed between the Hall elements 20a and 20b.
【0058】プリント基板23、24には、上記の増幅
回路を構成する素子が搭載されており、プリント基板2
3には、外部回路と電気的な接続を得るためのターミナ
ル25が接合されている。このターミナル25は、ロッ
ドの上端部から引き出される図示されないワイヤを介し
て、車体に搭載された電子制御装置と接続される。The printed circuit boards 23 and 24 are mounted with the elements constituting the above-mentioned amplifier circuit.
A terminal 25 is joined to 3 for obtaining an electrical connection with an external circuit. The terminal 25 is connected to an electronic control unit mounted on the vehicle body via a wire (not shown) drawn from the upper end of the rod.
【0059】なお、これらの機能部分は、プリント基板
23、24の上下に配置されるサークリップ26、2
7、およびプリント基板21、23、24、等を固定す
る樹脂部28で固定され、ロッド4の内部に安定して保
持される。These functional parts are included in the circlips 26, 2 arranged above and below the printed circuit boards 23, 24.
7 and the resin portion 28 for fixing the printed boards 21, 23, 24, etc., and is stably held inside the rod 4.
【0060】このように、本実施例の車高検出装置によ
れば、ショックアブソーバの伸縮を検出するホール素子
や磁気式スケールに加えて、増幅回路までロッド4に内
蔵させることができる。このため、ショックアブソーバ
から車体に向けて送信される信号は、すでに増幅された
信号となる。As described above, according to the vehicle height detecting apparatus of the present embodiment, in addition to the Hall element for detecting the expansion and contraction of the shock absorber and the magnetic scale, an amplifying circuit can be built in the rod 4. Therefore, the signal transmitted from the shock absorber toward the vehicle body is an already amplified signal.
【0061】従って、本実施例装置によれば、上記実施
例装置が有する効果に加えて、検出された信号が、ショ
ックアブソーバから車載の電子制御装置に送信される間
に、他の機器から発生する電磁波等のノイズに影響され
にくくなり、車高の検出精度が向上する。Therefore, according to the present embodiment device, in addition to the effect of the above embodiment device, while the detected signal is transmitted from the shock absorber to the on-vehicle electronic control device, it is generated from other equipment. It is less likely to be affected by noise such as electromagnetic waves, which improves the vehicle height detection accuracy.
【0062】[0062]
【発明の効果】上述の如く、本発明によれば、車体に対
して固定されているロッド内に、指向性感磁素子および
磁気発生手段を内蔵しているため、従来の車高検出装置
に比べて、車体への搭載性が著しく向上する。また、車
体と固定された部分に配線を施せばよいことから、配線
部分の摺動防止を施す必要がないうえに、信頼性が向上
するという特長を有している。As described above, according to the present invention, since the rod fixed to the vehicle body has the directional magnetic sensing element and the magnetism generating means built therein, it is possible to compare with the conventional vehicle height detecting device. Therefore, the mountability on the vehicle body is significantly improved. Further, since it is only necessary to provide wiring to a portion fixed to the vehicle body, it is not necessary to prevent the wiring portion from sliding, and there is a feature that reliability is improved.
【図1】本発明に係る車高検出装置の一実施例の構成図
である。FIG. 1 is a configuration diagram of an embodiment of a vehicle height detection device according to the present invention.
【図2】本発明に係る車高検出装置の一実施例を内蔵し
たショックアブソーバの構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram of a shock absorber incorporating an embodiment of a vehicle height detection device according to the present invention.
【図3】本実施例装置の構成検討に用いた比較例の構成
図である。FIG. 3 is a configuration diagram of a comparative example used for studying the configuration of the device of this embodiment.
【図4】本実施例装置の構成検討に用いた比較例におけ
る磁力線の状態を表す図である。FIG. 4 is a diagram showing a state of lines of magnetic force in a comparative example used for studying the configuration of the device of this embodiment.
【図5】本実施例装置における磁力線の状態を表す図で
ある。FIG. 5 is a diagram showing a state of magnetic force lines in the apparatus of this embodiment.
【図6】本実施例装置で検出される磁界の内訳を表す図
である。FIG. 6 is a diagram showing a breakdown of a magnetic field detected by the device of this embodiment.
【図7】本実施例装置ににおける磁力線の状態を表す図
である。FIG. 7 is a diagram showing a state of magnetic force lines in the apparatus of this embodiment.
【図8】本実施例装置の効果を説明するための図であ
る。FIG. 8 is a diagram for explaining the effect of the device of this embodiment.
【図9】本発明に係る車高検出装置の他の実施例の構成
図である。FIG. 9 is a configuration diagram of another embodiment of the vehicle height detection device according to the present invention.
1 ショックアブソーバ 2 外筒 3 内筒 4 ロッド 5 オイル 9 センサ部 9a 磁石 9b、20a、20b ホール素子 10 磁気式スケール 10a 磁性体 10b 非磁性体 1 Shock Absorber 2 Outer Cylinder 3 Inner Cylinder 4 Rod 5 Oil 9 Sensor 9a Magnet 9b, 20a, 20b Hall Element 10 Magnetic Scale 10a Magnetic Material 10b Non-Magnetic Material
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G01R 33/06 H 8203−2G ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification code Internal reference number FI technical display location G01R 33/06 H 8203-2G
Claims (1)
体とからなり、シリンダの内壁に設けられた磁気式スケ
ールと、 シリンダのロッドに設けられた磁気発生手段と、 該磁気発生手段と一体的に可動し、前記磁気発生手段が
前記磁気式スケールに向けて発する磁束の垂直成分だけ
を検出する指向性感磁素子とを有し、 車高に応じた、前記シリンダに対する前記ロッドの相対
移動を検出して、車高検出を行うことを特徴とする車高
検出装置。1. A magnetic scale provided on an inner wall of a cylinder, comprising a plurality of magnetic bodies and non-magnetic bodies arranged alternately, a magnetic generation means provided on a rod of the cylinder, and the magnetic generation means. And a directional magnetic sensitive element for detecting only a vertical component of the magnetic flux generated by the magnetic generation means toward the magnetic scale, the relative movement of the rod with respect to the cylinder relative to the vehicle height. A vehicle height detection device, which detects a movement to detect a vehicle height.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4237179A JPH0682204A (en) | 1992-09-04 | 1992-09-04 | Vehicle height detector |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4237179A JPH0682204A (en) | 1992-09-04 | 1992-09-04 | Vehicle height detector |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0682204A true JPH0682204A (en) | 1994-03-22 |
Family
ID=17011549
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4237179A Pending JPH0682204A (en) | 1992-09-04 | 1992-09-04 | Vehicle height detector |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0682204A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002062104A (en) * | 2000-05-23 | 2002-02-28 | Soc Appl Gen Electr Mec <Sagem> | Axis location sensor for rod movable in axial direction and electromagnetic actuator for valve provided with the same |
JP2011252912A (en) * | 2005-04-13 | 2011-12-15 | Sri Internatl | System and method for magnetically sensing position of moving component |
-
1992
- 1992-09-04 JP JP4237179A patent/JPH0682204A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP4683765B2 (en) * | 2000-05-23 | 2011-05-18 | ジョンソン コントロールズ オートモーティブ エレクトロニクス | Axial position sensor for axially movable rod and electromagnetic actuator of valve provided with the same |
JP2011252912A (en) * | 2005-04-13 | 2011-12-15 | Sri Internatl | System and method for magnetically sensing position of moving component |
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