WO2011065224A1 - 位置検出装置 - Google Patents

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岩橋　優
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日本精機株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a position detection device that detects an operation position of an operation means such as a handle grip of a motorcycle by a magnetic detection unit such as a Hall IC.
  • a conventional position detector includes a handle grip that is rotatably attached to a handlebar of a two-wheeled vehicle, and a closed magnet that is a detected portion made of a magnet or a magnetic material that rotates in synchronization with the rotation operation of the handle grip.
  • a moving member having a circuit, a magnetic detection unit that is a detection unit for detecting a leakage magnetic field generated in the closed magnetic circuit, a circuit board on which the magnetic detection unit is mounted, the moving member, the magnetic detection unit, the circuit board, and the like (For example, refer patent document 1).
  • the moving member provided with the closed magnetic circuit is disposed so as to surround the handle bar and is rotatably supported, and detects the leakage magnetic field generated in the closed magnetic circuit.
  • the magnetic detection unit was fixed to the frame body fixed to the handle bar via the circuit board.
  • the handlebar to which the position detection device is attached did not have to have a strict tolerance for required dimensions for its use. Since the closed magnetic circuit that is the detected portion and the magnetic detection portion that is the detection portion are separately provided on the basis of this handlebar, the positional relationship between the closed magnetic circuit and the magnetic detection portion is There was a problem that a deviation occurred from the initial positional relationship and the detection accuracy was lowered.
  • the present invention pays attention to the above-described problems, and provides a position detection device capable of suppressing a positional deviation between the detected portion and the detection portion and suppressing a decrease in detection accuracy in the position detection device fixed to the handlebar.
  • the purpose is to do.
  • a position detection device includes a detected portion that rotates based on a rotation operation of a handle grip provided on a handle bar, a detection portion that detects the detected portion, the detected portion, and the detection portion.
  • the position detecting device including a case for storing the support portion, a support member for rotatably supporting the detected portion and fixing the detecting portion is provided.
  • the detected portion is a magnetic member
  • the detecting portion is a magnetic detecting portion that detects a change in magnetic flux density of the magnetic member.
  • the support member is formed so as to surround the handle bar.
  • the position detection device fixed to the handlebar it is possible to provide a position detection device capable of suppressing a positional deviation between the detected portion and the detection portion and suppressing a decrease in detection accuracy. it can.
  • the position detection device 1 of the present invention is provided on a handlebar 2 of a motorcycle (not shown), detects a handle grip 3, a detected portion 4 that rotates together with the handle grip 3, and the detected portion 4.
  • a detection unit 5, a support member 7 that supports the detection unit 4 in a rotatable manner and fixes the detection unit 5, and a case 6 that houses the detection unit 4 and the detection unit 5 are provided.
  • the handle bar 2 is made of a metal such as iron or aluminum and has a cylindrical shape.
  • the handle grip 3 is composed of a sleeve 3a and a grip portion 3b, and the sleep 3a has a cylindrical shape made of synthetic resin and is rotatably disposed on the outer periphery of the handle bar 2.
  • the sleep 3a includes a collar 3c at the left end in FIG.
  • the flange portion 3c has a disk shape and is provided on the outer periphery of the handle grip 3 without any breaks.
  • a part of the edge is provided with a connecting part 3 d that is connected to the detected part 4 and transmits the rotation of the handle grip 3.
  • the grip portion 3b is a portion that is gripped by the driver, is made of an elastic member such as rubber, covers the outer periphery of the sleeve 3a seamlessly, and is firmly fixed to the sleeve 3a.
  • the detected portion 4 includes a base member 4a, a magnet 4b, and a yoke 4c, and constitutes a magnetic member.
  • the base member 4a is made of synthetic resin, is annular, has a hole 41 through which the support member 7 passes, and is rotatably supported by the support member 7. Further, the base member 4a includes a receiving portion 42 formed of a recess into which the connecting portion 3d provided on the handle grip 3 is inserted. By inserting the connecting portion 3d of the handle grip 3 into the receiving portion 42, the rotation of the handle grip 3 is transmitted to the base member 4a, and the detected portion 4 is rotated.
  • the magnet 4b is made of a permanent magnet and has a cylindrical shape, and two magnets are provided in the present embodiment. is there.
  • the two magnets 4b are both fixed to the base member 4a.
  • the yoke 4c is made of a metal soft magnetic material and has a plate shape and a semicircular arc shape.
  • the yoke 4c is fixed to the base member 4a.
  • One yoke 4c is provided.
  • the yoke 4c is in contact with the two magnets 4b at both ends to constitute a closed magnetic circuit.
  • the detection unit 5 includes a magnetic detection element 51 and a circuit board 52, and constitutes a magnetic detection unit.
  • the magnetic detection element 51 converts a change in magnetic flux density into an electric signal, and is, for example, a Hall element. Two magnetic detection elements 51 are provided, are arranged along the plate surface of the yoke 4c, and detect changes in the leakage magnetic flux density of the closed magnetic circuit formed by the magnet 4b and the yoke 4c. .
  • the circuit board 52 includes a conductive path (not shown) and an electronic component electrically connected to the conductive path on an insulating base material such as glass epoxy resin.
  • the magnetic detection element 51 is electrically connected to the circuit board 52. Further, the circuit board 52 is electrically connected with a wiring 54 connected to an external circuit. A signal from the magnetic detection element 51 is output to an external circuit via the circuit board 52 and the wiring 54.
  • the circuit holder portion 53 is a circuit holder 53 and is formed integrally with the support member 7.
  • the circuit holder portion 53 has a cup shape and houses the magnetic detection element 51 and the circuit board 52.
  • the circuit holder portion 53 includes a bag-like storage portion 55 that stores the magnetic detection element 51, and the magnetic detection element 51 is fitted into the storage portion 55.
  • the storage portion 55 is provided close to the yoke 4c and along the plate surface of the yoke 4c.
  • the support member 7 is made of a synthetic resin, is a ring-shaped tubular body having a hole 71 through which the handlebar 2 passes, and surrounds the outer periphery of the handlebar 2.
  • the support member 7 is fixed to the handlebar 2 so as not to rotate by means not shown.
  • the support member 7 includes a cylindrical rotation support portion 72 and supports the detected portion 4 so as to be rotatable.
  • the support member 7 includes a movement restricting portion 73 having an outer periphery larger than the outer periphery of the rotation support portion 72 on the left side of the rotation support portion 72 in FIG.
  • the movement restricting portion 73 restricts the leftward movement in FIG. 3 in the direction of the rotation axis of the handlebar grip 3 of the detected portion 4.
  • the supporting member 7 has a retaining member 74 attached to the right side of the rotation supporting portion 72 in FIG.
  • the retaining member 74 prevents the detected portion 4 from falling off the rotation support portion 72 and restricts the movement of the detected portion 4 to the right in FIG. 3 in the direction of the rotation axis of the handlebar grip 3. Is.
  • the support member 7 includes a support portion 75 on the left side of the movement restricting portion 73.
  • the support portion 75 is integrally formed with a circuit holder portion 53 of the detection portion 5.
  • Reference numeral 8 denotes a return spring made up of a coil spring, which returns the handlebar grip 3 operated by the driver to the initial position.
  • One end of the return spring 8 is fixed to the base member 4 a of the detected portion 4, and the other end is fixed to the support member 7.
  • the case 6 is composed of first and second cases 61 and 62. Both the first and second cases 61 and 62 are made of synthetic resin and have a substantially semicircular cup shape. The first and second cases 61 and 62 are divided along the direction of the rotation center axis of the handle grip 3. The first and second cases 61 and 62 are fixed by appropriate means such as welding.
  • Case 6 houses the detected portion 4 and the detecting portion 5.
  • the support member 7 also constitutes a part of the outer shell that houses the detected portion 4 and the detection portion 5 together with the case 6.
  • the case 6 is fixed to the handlebar 2 so as not to rotate by means not shown.
  • the detected portion 4 and the detecting portion 5 can be handled as a single assembly component, which can be used for manufacturing processes and vehicles. In the assembly process, etc., handling becomes easy, and workability can be improved and cost can be reduced.
  • the present invention can be used for a position detection device that detects an operation position of an operation means such as a handle grip of a motorcycle.

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Abstract

　ハンドルバーに固定される位置検出装置において、被検出部と検出部との位置ズレを抑え、検出精度の低下を抑制可能な位置検出装置を提供する。　ハンドルバー２に設けられたハンドルグリップ３の回動動作に基づいて回動する被検出部４と、被検出部４を検出する検出部５と、被検出部４と検出部５とを収納するケース６とを備えた位置検出装置１において、被検出部４を回動可能に支持するとともに検出部５を固定する支持部材７を設けたものである。

Description

位置検出装置
　本発明は、二輪車のハンドルグリップ等の操作手段の操作位置をホールＩＣ等の磁気検出部にて検出する位置検出装置に関するものである。
　従来の位置検出器は、二輪車のハンドルバーに回動可能に取り付けられたハンドルグリップと、このハンドルグリップの回動操作に同期して回動し磁石や磁性体からなる被検出部である閉磁気回路を備えた移動部材と、前記閉磁気回路に生じる漏洩磁界を検出する検出部である磁気検出部と、この磁気検出部を搭載した回路基板と、前記移動部材や磁気検出部や回路基板等を収納する枠体とを備えたものであった（例えば、特許文献１を参照）。
特開２００９－９８００５号公報
　従来の位置検出装置では、前記閉磁気回路を備えた前記移動部材は、前記ハンドルバーに取り巻くように配置されて回動可能に支持されており、前記閉磁気回路に生じる漏洩磁界を検出する前記磁気検出部は、前記回路基板を介して前記ハンドルバーに固定された前記枠体に固定されていた。
　前記位置検出装置が取り付けられる前記ハンドルバーは、その用途上、要求される寸法の公差が、厳しいものである必要はなかった。このハンドルバーを基準として、前記被検出部である閉磁気回路と前記検出部である磁気検出部とを別々に設けているために、前記閉磁気回路と前記磁気検出部との位置関係が、設計当初の位置関係からズレが生じ、検出精度が低下するという問題点があった。
　そこで、本発明は前述した問題点に着目し、ハンドルバーに固定される位置検出装置において、被検出部と検出部との位置ズレを抑え、検出精度の低下を抑制可能な位置検出装置を提供することを目的とする。
　本発明における位置検出装置は、ハンドルバーに設けられたハンドルグリップの回動動作に基づいて回動する被検出部と、前記被検出部を検出する検出部と、前記被検出部と前記検出部とを収納するケースとを備えた位置検出装置において、前記被検出部を回動可能に支持するとともに前記検出部を固定する支持部材を設けたものである。
　また、前記被検出部を磁気部材とし、前記検出部を前記磁気部材の磁束密度の変化を検出する磁気検出部としたものである。 
　また、前記支持部材を前記ハンドルバーを取り囲むように形成したものである。 
　以上のように本発明によれば、ハンドルバーに固定される位置検出装置において、被検出部と検出部との位置ズレを抑え、検出精度の低下を抑制可能な位置検出装置を提供することができる。
本発明の第１実施形態の位置検出装置の側面図。 図１中Ａ－Ａ線の断面図。 図２中Ｂ－Ｂ線の断面図。
　以下、添付図面に基づいて、本発明の第１実施形態を、二輪車のハンドルバーに回動可能に設けられたハンドルグリップの操作位置（回動角）を検出する位置検出装置を例にとって説明する。
　本発明の位置検出装置１は、図示しない二輪車のハンドルバー２に設けられるものであり、ハンドルグリップ３と、このハンドルグリップ３とともに回動する被検出部４と、この被検出部４を検出する検出部５と、被検出部４を回動可能に支持するとともに検出部５を固定した支持部材７と、被検出部４と検出部５とを収納するケース６とを備えている。
　ハンドルバー２は、鉄やアルミニウム等の金属からなり、円筒形状である。 
　ハンドルグリップ３は、スリーブ３ａとグリップ部３ｂとで構成されており、スリープ３ａは、合成樹脂からなる円筒形状で、ハンドルバー２の外周に回動自在に位置している。スリープ３ａは、図３中左側の端部に、鍔部３ｃを備えている。鍔部３ｃは円盤形状で、ハンドルグリップ３の外周に切れ目なく設けられている。そして、その縁の一部に、被検出部４と連結し、ハンドルグリップ３の回動を伝達する連結部３ｄを備えている。
　グリップ部３ｂは、運転者が握る部分であり、ゴム等の弾性部材からなり、スリーブ３ａの外周を切れ目なく覆っており、スリーブ３ａに強固に固定されている。
　被検出部４は、ベース部材４ａと、磁石４ｂと、ヨーク４ｃとからなり、磁気部材を構成している。 
　ベース部材４ａは合成樹脂からなり、環状で、支持部材７が貫通する孔部４１を備えており、支持部材７に回動可能に支持されている。また、ベース部材４ａには、ハンドルグリップ３に設けた連結部３ｄが挿入される凹みからなる受け部４２を備えている。ハンドルグリップ３の連結部３ｄを受け部４２に挿入することによって、ハンドルグリップ３の回動が、ベース部材４ａに伝わり、被検出部４が回動するものである。
　磁石４ｂは、永久磁石からなり、円柱形状で、本実施形態では、２つ設けられている。ある。２つの磁石４ｂは、ともにベース部材４ａに固定されている。
　ヨーク４ｃは、金属の軟磁性材料からなり、板状で、かつ半円弧の形状である。ヨーク４ｃは、ベース部材４ａに固定されている。ヨーク４ｃは、１つ設けられている。ヨーク４ｃは、両端で２つの磁石４ｂと接触し、閉磁気回路を構成している。
　検出部５は、磁気検出素子５１と回路基板５２とからなり、磁気検出部を構成している。 
　磁気検出素子５１は、磁束密度の変化を電気信号に変換するものであり、例えば、ホール素子等である。磁気検出素子５１は、２つ設けられており、ヨーク４ｃの板面に沿うように配設され、磁石４ｂとヨーク４ｃによって形成される閉磁気回路の漏洩磁束密度の変化を検出するものである。
　回路基板５２は、ガラスエポキシ樹脂等の絶縁性の基材に図示しない導電路やこの導電路と電気的に接続された電子部品等を備えたものである。磁気検出素子５１は、回路基板５２に電気的に接続されている。また、回路基板５２には、外部回路に接続された配線５４が電気的に接続されている。磁気検出素子５１の信号は、回路基板５２と配線５４を介して外部の回路に出力される。
　５３は、回路ホルダー部５３であり、支持部材７に一体に形成されている。回路ホルダー部５３は、カップ形状をしており、磁気検出素子５１と回路基板５２を収納するものである。特に、回路ホルダー部５３には、磁気検出素子５１を収納する袋状の収納部５５を備えており、この収納部５５内に磁気検出素子５１が嵌め込まれている。収納部５５は、ヨーク４ｃに近接し、ヨーク４ｃの板面に沿うように設けられている。
　支持部材７は、合成樹脂からなり、環状で、ハンドルバー２が貫通する孔部７１を備えた筒状体であり、ハンドルバー２の外周を取り囲んでいる。そして、支持部材７は、ハンドルバー２に対して、図示しない手段によって回動しないように固定されている。支持部材７は、円筒形状の回動支持部７２を備えており、被検出部４を回動可能に支持している。
　支持部材７は、図３中、回動支持部７２の左側に、回動支持部７２の外周より大きい外周の移動規制部７３を備えている。この移動規制部７３は、被検出部４のハンドルグリップ３の回動軸方向において、図３中左側への移動を規制するものである。
　また、支持部材７は、図３中、回動支持部７２の右側に、抜け止め部材７４が取り付けられている。この抜け止め部材７４は、被検出部４の回動支持部７２からの脱落を防止するとともに、被検出部４のハンドルグリップ３の回動軸方向において、図３中右側への移動を規制するものである。
　支持部材７には、移動規制部７３の左側に、支持部７５を備えている。この支持部７５には、検出部５の回路ホルダー部５３が一体に形成されている。なお、８は、コイルスプリングからなるリターンスプリングであり、運転者によって操作されたハンドルグリップ３を初期の位置に復帰させるものである。このリターンスプリング８の一端は、被検出部４のベース部材４ａに固定されており、他端は、支持部材７に固定されている。
　ケース６は、第１、第２のケース６１、６２とから構成されている。第１、第２のケース６１、６２とも、合成樹脂製で、およそ半円形状のカップ形状である。第１、第２のケース６１、６２は、ハンドルグリップ３の回動中心軸方向に沿って分割するものである。第１、第２のケース６１、６２は溶着等の適宜手段によって固定されている。
　ケース６は、被検出部４と検出部５とを収納するものである。なお、本実施形態では、支持部材７も、ケース６とともに被検出部４と検出部５とを収納する外殻の一部を構成している。ケース６は、ハンドルバー２に対して図示しない手段によって回動しないように固定されている。
　なお、６３は、パッキンであり、検出部５の配線５４が貫通している。 
　以上の構成によって、ハンドルバー２に固定される位置検出装置１において、被検出部４と検出部５との位置ズレを抑え、検出精度の低下を抑制することができる。
　また、支持部材７に被検出部４と検出部５とを組み付けたことによって、被検出部４、検出部５、支持部材７とを１つの組み立て部品として取り扱うことができ、製造工程や車両への組み付け工程等において、取り扱いが容易になり、作業性の向上とコスト削減を図ることができる。
　本発明は、二輪車のハンドルグリップ等の操作手段の操作位置を検出する位置検出装置に利用可能である。 
　　１　　位置検出装置
　　２　　ハンドルバー
　　３　　ハンドルグリップ 
　　４　　被検出部（磁気部材） 
　　４ａ　ベース部材 
　　４ｂ　磁石 
　　４ｃ　ヨーク 
　　５　　検出部（磁気検出部） 
　　６　　ケース 
　　７　　支持部材 
　５１　　磁気検出素子 
　５２　　回路基板 
　７２　　回動支持部 

Claims (3)

  1. ハンドルバーに設けられたハンドルグリップの回動動作に基づいて回動する被検出部と、前記被検出部を検出する検出部と、前記被検出部と前記検出部とを収納するケースとを備えた位置検出装置において、前記被検出部を回動可能に支持するとともに前記検出部を固定する支持部材を設けたことを特徴とする位置検出装置。
  2. 前記被検出部を磁気部材とし、前記検出部を前記磁気部材の磁束密度の変化を検出する磁気検出部としたことを特徴とする請求項１に記載の位置検出装置。
  3. 前記支持部材を前記ハンドルバーを取り囲むように形成したことを特徴とする請求項１に記載の位置検出装置。 
PCT/JP2010/069980 2009-11-30 2010-11-10 位置検出装置 WO2011065224A1 (ja)

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