WO2020045332A1 - ストロークセンサ - Google Patents

ストロークセンサ Download PDF

Info

Publication number
WO2020045332A1
WO2020045332A1 PCT/JP2019/033228 JP2019033228W WO2020045332A1 WO 2020045332 A1 WO2020045332 A1 WO 2020045332A1 JP 2019033228 W JP2019033228 W JP 2019033228W WO 2020045332 A1 WO2020045332 A1 WO 2020045332A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
shaft
housing
substrate
stroke sensor
cord
Prior art date
Application number
PCT/JP2019/033228
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
龍二 吉田
Original Assignee
日本精機株式会社
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日本精機株式会社 filed Critical 日本精機株式会社
Publication of WO2020045332A1 publication Critical patent/WO2020045332A1/ja

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B7/00Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques

Definitions

  • the present invention relates to a stroke sensor used for a quick shifter or the like of a motorcycle.
  • a stroke sensor used for a quick shifter or the like of a motorcycle there is one described in, for example, Patent Document 1.
  • the stroke sensor is directly or indirectly connected to a detection target which is a movable component (such as a shift pedal of a transmission of a motorcycle) mounted on the vehicle.
  • a part of the shaft 1 that reciprocates in accordance with the operation described above is generally housed in a housing space 5 formed inside a housing 4 including a first case 2 and a second case 3.
  • an origin return means 8 including pistons 6, 6 and a spring 7 is provided, and the shaft 1 is provided with a magnet having two poles magnetized in the axial direction of the shaft 1.
  • a magnetic detection element 10 is provided on the substrate 11 so as to face the magnet 9, and a packing 12 is attached to the housing 4 so that foreign matter does not enter between the housing 4 and the shaft 1.
  • the magnetic detection element 10 detects a change in the direction of the magnetic field by the magnet 9, and the detection result is transmitted to the cord ( The operation (displacement) of the object to be detected is detected by the cable 13.
  • the cord 13 is drawn downward in FIG. 6 perpendicular to the axial direction of the shaft 1, the cord 13 may be pulled out on the opposite side (upward in FIG. 6) depending on the type of vehicle in which the stroke sensor is used.
  • the stroke sensor As in the stroke sensor described in Patent Literature 1, if the pull-out direction of the cord 13 connected to the substrate 11 is orthogonal to the axial direction of the shaft 1, the stroke sensor is developed into multiple types of vehicles (stroke sensor). If the code must be pulled out in reverse according to the specifications of the vehicle (by increasing the number of vehicles used), another housing or its parts must be prepared, which is also costly. was there.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a stroke sensor capable of reducing the cost required for airtightness inspection or deployment to various types of vehicles.
  • a stroke sensor includes a housing and at least a part thereof housed in a housing space provided inside the housing, and reciprocates in a forward direction and a reverse direction with the operation of a detection target.
  • a substrate accommodating portion formed outside the space and accommodating the substrate, wherein a communication portion communicating the substrate accommodating portion and the accommodating space is formed in the housing.
  • a screw hole for screwing the substrate may be formed in the substrate housing portion, and the communication portion may be formed by connecting the screw hole to the housing space.
  • the housing may be formed with a cord lead-out portion for pulling out a cord connected to the substrate in the axial direction of the shaft, and at this time, the substrate storage portion may be formed on an outer peripheral surface of the housing.
  • the cord lead-out portion is formed by making a part concave, and the cord lead-out portion is formed to be inclined so as to be shallower outward from the substrate storage portion, and sandwiches the bottom surface receiving the cord and the cord received by the bottom surface. It may have a pair of side surfaces.
  • a plurality of positioning protrusions for positioning the substrate are formed in the substrate storage portion, and a plurality of insertion portions through which the positioning protrusions are formed are formed on the substrate, and a plurality of cords to which a cord is connected are formed.
  • the terminal may be provided symmetrically with respect to a reference straight line, and the plurality of positioning protrusions and the plurality of insertion portions may be formed asymmetrically with respect to the reference straight line.
  • the stroke sensor according to the present invention it is possible to reduce the cost required for airtight inspection or deployment to various types of vehicles.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the stroke sensor of FIG. 1 taken along the line II-II.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram showing a state where a cord is not connected to a substrate of the stroke sensor of FIG. 1.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the stroke sensor of FIG. 1 taken along the line IV-IV. It is explanatory drawing which shows another example of a board
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of the stroke sensor of FIG. 6 along the line VII-VII.
  • the stroke sensor according to the present embodiment is used for a quick shifter or the like of a motorcycle, and detects a movable portion of a movable component (a shift pedal or an operation lever of a transmission, an accelerator pedal, an intake throttle, etc.) mounted on the vehicle. The amount of movement (or the amount of operation, etc.) of the body is detected.
  • a movable portion of a movable component a shift pedal or an operation lever of a transmission, an accelerator pedal, an intake throttle, etc.
  • the stroke sensor 100 is slidably housed in a housing 200 and a housing space 201 provided inside the housing 200, and is used for operation of a detection target.
  • a magnetic detecting element 600 for detecting a magnetic field by the magnetic head 500 and a magnetic detecting element 600 are provided, and are housed in a substrate housing part 202 formed in the housing 200. And a plate 700, between the housing 200 and the shaft 300, the packing 800 is assembled so foreign objects from entering.
  • the housing 200 includes a first case 210 and a second case 220 that form the housing space 201.
  • the first case 210 and the second case 220 slide the first shaft 310 and the second shaft 320 that form the shaft 300. Movably housed.
  • the first case 210 is formed of a non-magnetic material such as aluminum, stainless steel, or polybutylene terephthalate resin, and has a connecting means 211, a sliding surface 212, and a substrate housing 202, and as shown in FIG. , And a cord extraction unit 213.
  • the connecting means 211 is used for connecting the first case 210 and the second case 220, and includes a screw portion 211a formed on a cylindrical inner peripheral surface and a second case fitted inside the first case 210. 220, and a contact portion 211b that comes into contact with 220.
  • An end surface 214 that comes into contact with a piston 410 described later is provided on the far side (the right side in FIG. 2) of the contact portion 211b.
  • the sliding surface 212 is formed on the inner peripheral surface of the first case 210 on the inner side of the cylindrical shape on the back side (the right side in FIG. 2) of the connecting means 211 so that the cross section thereof is substantially D-shaped, and at least a part thereof is formed.
  • the shaft 300 (first shaft 310) formed in a shape is slidably supported on the shaft, and the rotation around the shaft is regulated.
  • the substrate housing portion 202 is formed by forming a part of the outer peripheral surface of the first case 210 into a rectangular concave shape when viewed from the front, and connects the outside of the first case 210 and the housing space 201 to the substrate housing portion 202.
  • a screw hole 203 is formed.
  • the substrate 700 on which the magnetic sensing element 600 is mounted is screwed with screws 204 screwed into the screw holes 203 and stored in the substrate storage unit 202, and is formed on the substrate 700 by molding a filler such as a thermosetting resin.
  • the sealing is performed by the sealing portion 205. It is not necessary for the screw hole 203 to be formed with a screw over the entire length, and it is sufficient that a screw having a length corresponding to the length of the screw 204 is formed.
  • the substrate 700 is provided with terminals 701, 702, 703 arranged at equal intervals on the same straight line orthogonal to the axial direction of the shaft 300, and the cord 900 connected to the terminals 701, 702, 703 is connected.
  • the cord lead-out section 213 is provided for pulling out the cord 900 from the board storage section 202, is provided adjacent to the board storage section 202 along the axial direction of the shaft 300, and extends outward from the board storage section 202. It has a bottom surface 213a for receiving the cord 900 and a pair of side surfaces 213b, 213b for sandwiching the cord 900 for receiving the bottom surface 213a as shown in FIG.
  • the second case 220 is formed of a metal material, and has a connecting means 221 and a sliding surface 222. Similarly to the first case 210, the second case 220 is preferably formed of a non-magnetic material. Since the degree of influence on the magnetic field detected by the element 600 is low, an appropriate material can be selected in view of cost and strength.
  • the connecting means 221 serves to connect the first case 210 and the second case 220 and is formed on a cylindrical outer peripheral surface and is screwed with the screw portion 211a of the connecting means 211 (in the case of screwing, a seal locking agent is used). A reinforcing adhesive, such as the like, may be used.)
  • the screw portion 221a is connected to the first case 210, the contact of the first case 210 is guided so that the entry of the connection means 221 into the connection means 211 is guided.
  • a contact portion 221b that contacts the contact portion 211b.
  • a tapered surface for guiding the contact portion 221b to a position where the contact portion 221b contacts the contact portion 211b may be formed at the tip of the contact portion 221b. Is provided with an end face 223 that contacts a piston 410 described later.
  • the sliding surface 222 is formed on a cylindrical inner peripheral surface of the second case 220 on the inner side (left side in FIG. 2) of the connecting means 221, and pivotally supports the shaft 300 (the second shaft 320). I do.
  • the shaft 300 includes a first shaft 310 and a second shaft 320 connected to each other.
  • the shaft 300 is unitized with the origin return means 400 and assembled into the second case 220. Then, the shaft 300 is assembled into the first case 210 together with the second case 220. And housed in the housing 200.
  • the first shaft 310 is made of a nonmagnetic metal having a certain degree of rigidity, such as austenitic stainless steel, and has a connecting portion 311, a holding portion 312, a sliding portion 313, a housing portion 314, and a guide portion 315. .
  • the connecting portion 311 serves to connect the first shaft 310 and the second shaft 320, and is formed by forming a thread 311a on a cylindrical outer peripheral surface on one end side (left side in FIG. 2) of the first shaft 310. .
  • the holding unit 312 slidably holds the origin return means 400 around the holding unit 312.
  • the origin return means 400 is sandwiched between both ends in the axial direction of the shaft 300 by the end face 320a of the second shaft 320 connected to the first shaft 310 and the end face 312a of the first shaft 310 facing the end face 320a.
  • the pushing force is transmitted to the pistons 410, 410 when the end faces 320a, 312a of the shafts 300 are pushed in the forward direction.
  • a reverse drag acts on the shaft 300 by a spring 420 described later interposed between the pistons 410 and 410.
  • the sliding portion 313 is formed on the other end side (the right side in FIG. 2) of the first shaft 310 and is slidably supported on the sliding surface 212 of the first case 210. At least a part of the sliding portion 313 is formed to have a substantially D-shaped cross section similarly to the sliding surface 212, and the rotation about the axis is regulated by the sliding surface 212.
  • the sliding portion 313 is provided with a groove 313a, in which a lubricant is retained.
  • the housing portion 314 is formed in a concave shape on the other end side (the right side in FIG. 2) of the first shaft 310, and the magnet 500 is press-fitted therein.
  • the magnet 500 is firmly fixed with an adhesive or the like so as not to be displaced and rotated in the housing portion 314.
  • the guide portion 315 has a cylindrical shape having the same diameter as the holding portion 312 and has a smooth outer peripheral surface.
  • the second shaft 320 has one end (the left side in FIG. 2) exposed to the outside of the housing 200, and the other end (the right side in FIG. 2) connected to the first shaft 310 to be connected to the housing 200 (the second case 220). Will be accommodated.
  • the second shaft 320 is formed of a metal material, and has a connecting portion 321, a sliding portion 322, and a guide portion 323. Similarly to the first shaft 310, the second shaft 320 is preferably formed of a non-magnetic material. Since the degree of influence on the magnetic field detected by the element 600 is low, an appropriate material can be selected in view of cost and strength.
  • the connecting portion 321 serves to connect the first shaft 310 and the second shaft 320, and has a thread 321 a formed on a cylindrical inner peripheral surface, and the holding portion 312 holds the origin return means 400.
  • the first shaft 310 is connected to the connecting portion 111 of the first shaft 310 by screwing (in this case, a reinforcing adhesive such as a seal lock agent may be used).
  • the sliding portion 322 is formed on the other end side (the right side in FIG. 2) of the second shaft 320, and is slidably supported on the sliding surface 222 of the second case 220.
  • the sliding portion 322 is provided with a groove 322a, in which a lubricant is retained.
  • the guide portion 323 has a cylindrical shape having an inner diameter substantially the same as the outer diameter of the guide portion 315 of the first shaft 310 and has an inner peripheral surface formed to be smooth, and the first portion together with the guide portion 315 when connected to the first shaft 310. It guides the entry of the shaft 310 into the second shaft 320.
  • the origin return means 400 includes a pair of pistons 410 made of, for example, a metal material, and a spring 420 interposed between the pistons 410 and 410 to urge the pistons 410 and 410 apart from each other.
  • the piston 410 is preferably formed of a non-magnetic material, but is located at a distance from the magnet 500 and the magnetic detection element 600. Even if the piston 410 is a soft magnetic material such as steel, the degree of influence on the magnetic field detected by the magnetic detection element 600 is high. , It is possible to select an appropriate material in view of cost and strength.
  • the piston 410 is formed in a cylindrical shape with a bottom, and has a mounting hole 410a at the center of the bottom portion for mounting on the holding portion 312 of the first shaft 310.
  • the pistons 410, 410 face each other with the bottom portions facing outward, and the spring 420 is interposed between the pistons 410, 410 and is mounted around the holding portion 312 of the first shaft 310 to slidably hold the first shaft 310. Is done.
  • the pistons 410, 410 are arranged between the end surfaces 214, 223 in the accommodation space 201 so as to have a clearance with respect to the inner peripheral surface of the housing 200 (second case 220).
  • a coil spring made of stainless steel for example, a nonmagnetic metal such as SUS304WPB is preferably used, but the spring 420 has a distance from the magnet 500 or the magnetic detection element 600, and a hard steel wire such as SWB or SWC.
  • a hard steel wire such as SWB or SWC.
  • the pistons 410, 410 of the origin return means 400 abut on the end surfaces 214, 223 of the housing 200 and the end surfaces 312a, 320a of the shaft 300, and the separation distance is regulated.
  • the separation distance (interval) between the pistons 410, 410 in this state (origin position) is the detection stroke of the shaft 300.
  • the pistons 410, 410 are connected to the end surface 214 of the housing 200 (first case 210) and the shaft 300 (second shaft). 320) while moving away from the end surface 223 of the housing 200 (the second case 220) and the end surface 312a of the shaft 300 (the first shaft 310) while contacting the end surface 320a of the pistons 410, 410. It is possible to move by a detection stroke until the respective cylindrical portions come into contact with each other. Then, when there is no longer any force for pushing the shaft 300, the spring force accumulated in the spring 420 returns the shaft 300 to the home position.
  • the pistons 410, 410 are moved to the end surface 223 of the housing 200 (second case 220) and the shaft 300 (the second case 220).
  • the piston 410 moves away from the end surface 214 of the housing 200 (first case 210) and the end surface 320a of the shaft 300 (second shaft 320) while being in contact with the end surface 312a of the first shaft 310). It is possible to move by the detection stroke until each cylindrical portion of 410 contacts each other.
  • the spring force accumulated in the spring 420 returns the shaft 300 to the home position.
  • Rare earth magnets (magnets made of SmCo, NdFeB, or the like) formed in the shape of a quadrangular prism or a cylinder are preferably used as the magnet 500.
  • the magnet 500 is a cylindrical SmCo sintered magnet. Consists of a magnet.
  • the magnet 500 may be a plastic magnet instead of a sintered magnet. The sintered magnet has a strong magnetic force, while the plastic magnet has characteristics that are excellent in mass productivity and crack resistance. What is necessary is just to select suitably according to it.
  • the magnet 500 has two poles magnetized in the axial direction of the shaft 300 in the housing part 314 of the shaft 300, and applies a magnetic field to the magnetic detection element 600 provided to face the substrate housing part 202 of the first case 210.
  • the magnetic detection element 600 is formed of a Hall element or the like, is mounted on the surface (lower surface) of the substrate 700 on the magnet 500 side, and detects a change in the direction (magnetic force) of the magnetic field by the magnet 500 displaced together with the shaft 300. This is used for detecting the amount of movement of the shaft 300.
  • the magnetic detection element 600 has its magnetic detection surface arranged in a direction perpendicular to the magnetizing direction of the magnet 500.
  • the power supply to the magnetic detection element 600 and the output to the outside from the magnetic detection element 600 are performed by the code 900. Will be
  • the output method from the magnetic detection element 600 to the outside may be selected according to, for example, a control unit (ECU) using the detection result, and may be any method such as analog, PWM, and SENT.
  • ECU control unit
  • the packing 800 a rubber packing with a cylindrical bellows that closes a gap between the housing 200 (second case 220) and the shaft 300 (second shaft 320) can be applied.
  • the airtightness inside the housing 200 can be maintained while absorbing the displacement.
  • the packing 800 rotates the second shaft 320 with respect to the second case 220 when the first case 210 and the second case 220 are connected to each other by screwing the connection means 211 and the connection means 221. It is preferable to be assembled after the screwing.
  • the screw hole 203 is formed in the housing 200 as a communication part that communicates the substrate storage part 202 and the storage space 201, so that the magnet 500 is provided in the airtight inspection.
  • the absolute evaluation can be performed instead of the relative evaluation compared with the master sample, the difference between the normal product and the NG product becomes remarkable, and the defective product can be easily detected.
  • the communication portion is formed by connecting the screw hole 203 to the housing space 201, the screw 204 is screwed into the screw hole 203 only after the airtight inspection is completed.
  • the airtightness of the housing space 201 is primarily secured by providing the sealing portion 205.
  • the sealing portion 205 is formed by molding, the screw hole 203 of the communication portion is closed by the screwing of the screw 204, so that the screw 204 prevents the filler from flowing into the housing space 201 during molding. be able to.
  • a cord pull-out portion 213 for pulling out the cord 900 connected to the substrate 700 in the axial direction of the shaft 300 is formed in the housing 200.
  • the cord pull-out portion 213 causes the cord 900 to move in the axial direction of the shaft 300 (the sensor thrust direction).
  • the cord lead-out portion 213 is formed so as to be inclined so as to be shallower outward from the concave substrate storage portion 202, and has a bottom surface 213a for receiving the cord 900 and a pair of side surfaces 213b, 213b sandwiching the cord 900 for receiving the bottom 900. Therefore, the position of the cord 900 can be defined (temporarily fixed to the cord 900) without causing the filler to flow out of the substrate housing part 202 when the sealing part 205 is formed. Therefore, when the cord is drawn out by cutting out the side surface of the concave substrate storage portion, the grommet which was necessary to prevent the leakage of the filler from the substrate storage portion at the time of forming the sealing portion becomes unnecessary, and cost is reduced. Further cost reduction can be achieved.
  • the terminals 701, 702, and 703 are provided symmetrically with respect to a reference straight line L (a virtual straight line orthogonal to the arrangement direction of the terminals 701, 702, and 703 and passing through the terminals 702).
  • the substrate 700 is provided with an insertion hole 705 and a notch 706 at a position asymmetrical with respect to the reference straight line L
  • the substrate storage portion 202 is provided with a reference straight line corresponding to the insertion hole 705 and the notch 706.
  • the pins 206 and 207 may be provided at positions asymmetrical with respect to L, the pins 206 may be inserted into the insertion holes 705, and the pins 207 may be inserted into the cutouts 706 so that the substrate 700 is positioned.
  • an erroneous assembling process is performed in which the front and rear surfaces of the substrate (lower surface and upper surface) are assembled in the wrong direction.
  • the pins 206 and 207 are not inserted and the substrate 700 cannot be set, erroneous assembly can be prevented.
  • the position and the shape of the communication part that communicates the substrate storage part and the storage space are not limited to the form such as the screw hole 203, and are arbitrary.
  • the sealing of the substrate storage part is performed by packing without depending on the molding of the filler. Or with a lid or the like.
  • Stroke sensor 200 Housing 201 Housing space 202 Substrate housing 203 Screw hole (communication part) 206 pin (positioning protrusion) 207 pin (positioning protrusion) 213 Code lead-out portion 213a Bottom surface 213b Side surface 300 Shaft 500 Magnet 600 Magnetic detection element 700 Substrate 701 Terminal 702 Terminal 703 Terminal 705 Insertion hole (insertion portion) 706 Notch (insertion part) 900 Code L Reference straight line

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)

Abstract

気密検査に要するコストの低廉化を図ることができるストロークセンサを提供する。 本発明に係るストロークセンサ100は、ハウジング200と、ハウジング200の内部に設けられた収容空間201に少なくとも一部が収容され、被検出体の作動に伴い順方向と逆方向に往復移動するシャフト300と、シャフト300に設けられた磁石500と、シャフト300の移動に伴い変化する磁石500による磁界を検出する磁気検出素子600と、磁気検出素子600が設けられた基板700と、ハウジング200において収容空間201の外部に形成され、基板700が収納される基板収納部202とを備え、ハウジング200に、基板収納部202と収容空間201とを連通するねじ孔203が形成されている。

Description

ストロークセンサ
 本発明は、自動二輪車のクイックシフター等に用いられるストロークセンサに関する。
 自動二輪車のクイックシフター等に用いられるストロークセンサとして、例えば特許文献1に記載されたものがある。このストロークセンサは、図6及び図7に示すように、車両に搭載される可動部品(自動二輪車の変速機のシフトペダル等)である被検出体に直接又は間接的に連結され、被検出体の作動に伴い往復移動するシャフト1の一部が、第1ケース2及び第2ケース3からなるハウジング4の内部に形成された収容空間5に収容されて概略構成されている。
 詳しくは、収容空間5においてシャフト1の周囲には、ピストン6,6及びばね7からなる原点復帰手段8が設けられ、シャフト1には、シャフト1の軸方向に二極が着磁された磁石9が設けられ、ハウジング4には、磁石9と対向するように磁気検出素子10が基板11上に設けられるとともに、シャフト1との間に異物が入らないようにパッキン12が組み付けられている。
 そして、被検出体が作動してシャフト1が図7の右方向に移動すると、磁気検出素子10が磁石9による磁界の向きの変化を検出し、その検出結果が基板11に接続されたコード(ケーブル)13により出力され、被検出体の作動(変位)が検出される。コード13は、図6においては、シャフト1の軸方向に直交する下向きに引き出されているが、ストロークセンサが用いられる車種によっては、逆側(図6において上向き)に引き出されることもある。
特開2018-4414号公報
 ところで、ストロークセンサについては、収容空間の気密性を確認するために、気密検査が行われるが、特許文献1に記載のようなストロークセンサは、収容空間5が密封されているために、気密検査では差圧式エアリークテスターによりマスターサンプルとのリークによる圧力差が測定されていた。
 しかしながら、この測定方法は、ストロークセンサが正常な場合(正常品の場合)とそうでない場合(NG品の場合)とで測定される信号の差が弱く、精度が高くない上、測定器具が高価で、かつ、第1ケース2と第2ケース3との接合箇所及びパッキン12の組付箇所の2箇所を検査しなければならなかったので、コストがかかるという問題があった。
 また、特許文献1に記載のストロークセンサのように、基板11に接続されたコード13の引出方向がシャフト1の軸方向に直交していると、ストロークセンサを多車種に展開して(ストロークセンサが採用される車種を増やして)車両の仕様に合わせてコードを逆向きに引き出さなければならなくなった場合に、別形状のハウジング又はその部品を用意しなければならず、やはりコストがかかるという問題があった。
 本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、気密検査又は多車種への展開に要するコストの低廉化を図ることができるストロークセンサを提供することを課題としている。
 上記課題を解決するため、本発明に係るストロークセンサは、ハウジングと、前記ハウジングの内部に設けられた収容空間に少なくとも一部が収容され、被検出体の作動に伴い順方向と逆方向に往復移動するシャフトと、前記シャフトに設けられた磁石と、前記シャフトの移動に伴い変化する前記磁石による磁界を検出する磁気検出素子と、前記磁気検出素子が設けられた基板と、前記ハウジングにおいて前記収容空間の外部に形成され、前記基板が収納される基板収納部とを備え、前記ハウジングに、前記基板収納部と前記収容空間とを連通する連通部が形成されていることを特徴とする。
 前記基板収納部には、前記基板をねじ止めするためのねじ止め孔が形成され、前記連通部は、前記ねじ止め孔が前記収容空間まで連通することにより形成されていてもよい。
 また、前記ハウジングには、前記基板に接続されるコードを前記シャフトの軸方向に引き出すためのコード引出部が形成されていてもよく、このとき、前記基板収納部が、前記ハウジングの外周面の一部を凹状とすることにより形成され、前記コード引出部が、前記基板収納部から外側に向かって浅くなるように傾斜して形成され、前記コードを受ける底面と、前記底面が受けるコードを挟む一対の側面とを備えていてもよい。
 さらに、前記基板収納部に、前記基板を位置決めするための複数の位置決め突起が形成され、前記基板に、前記位置決め突起が挿通する複数の挿通部が形成されるとともに、コードが接続される複数の端子が基準直線に対して対称に設けられ、前記複数の位置決め突起及び前記複数の挿通部が、前記基準直線に対して非対称に形成されていてもよい。
 本発明に係るストロークセンサによれば、気密検査又は多車種への展開に要するコストの低廉化を図ることができる。
発明を実施するための形態に係るストロークセンサを示す説明図である。 図1のストロークセンサのII-II線に沿った断面図である。 図1のストロークセンサの基板にコードが接続されていない状態を示す説明図である。 図1のストロークセンサのIV-IV線に沿った断面図である。 基板及び基板収納部の他の例を示す説明図である。 従来のストロークセンサを示す説明図である。 図6のストロークセンサのVII-VII線に沿った断面図である。
 本発明を実施するための形態について、図面に基づいて説明する。本実施の形態に係るストロークセンサは、自動二輪車のクイックシフター等に用いられ、車両に搭載される可動部品(変速機のシフトペダルや操作レバー、アクセルペダル、吸気スロットル等)の可動部を被検出体として、その移動量(又は操作量等)を検出する。
 図1及び図2に示すように、本実施の形態に係るストロークセンサ100は、ハウジング200と、ハウジング200の内部に設けられた収容空間201に摺動可能に収容され、被検出体の作動に伴い順方向(図2の矢印A方向)と逆方向(図2の矢印B方向)に往復移動するシャフト300と、収容空間201においてシャフト300の周囲に設けられ、順方向に移動したシャフト300を逆方向に付勢して原点位置(図2に示す収容空間201内部の左端位置)に復帰させる原点復帰手段400と、シャフト300に設けられた磁石500と、シャフト300の移動に伴い変化する磁石500による磁界を検出する磁気検出素子600と、磁気検出素子600が設けられ、ハウジング200に形成された基板収納部202に収納される基板700とを備え、ハウジング200とシャフト300との間には、異物が入らないようにパッキン800が組み付けられている。
  ハウジング200は、収容空間201を形成する第1ケース210及び第2ケース220により構成され、第1ケース210及び第2ケース220は、シャフト300を構成する第1シャフト310及び第2シャフト320を摺動可能に収容する。
 第1ケース210は、アルミニウムやステンレス鋼、ポリブチレンテレフタレート樹脂等の非磁性材料で形成され、連結手段211と、摺動面212と、基板収納部202とを有するとともに、図3に示すように、コード引出部213を有する。
 連結手段211は、第1ケース210と第2ケース220との連結に供するもので、円筒状の内周面に形成されたねじ部211aと、第1ケース210の内側に嵌入される第2ケース220に当接する当接部211bとを有する。当接部211bの奥側(図2の右側)には、後述のピストン410に当接する端面214が設けられている。
 摺動面212は、第1ケース210において連結手段211よりも奥側(図2の右側)の筒状の内周面に横断面が略D形状となるように形成され、少なくとも一部が同形状に形成されたシャフト300(第1シャフト310)を摺動可能に軸支するとともに、その軸回りの回転を規制する。
 基板収納部202は、第1ケース210の外周面の一部を正面視矩形の凹状とすることにより形成され、基板収納部202には、第1ケース210の外部と収容空間201とを連通するねじ孔203が形成されている。磁気検出素子600が実装された基板700は、ねじ孔203に螺合するねじ204によりねじ止めされて基板収納部202に収納され、熱硬化性樹脂等の充填材のモールドにより基板700上に形成される封止部205により封止される。なお、ねじ孔203には、全長にわたってねじが形成されている必要はなく、ねじ204の長さに見合うだけのねじが形成されていればよい。
 基板700には、シャフト300の軸方向と直交する同一直線上に等間隔で並ぶ端子701,702,703が設けられ、端子701,702,703に結線されるコード900が接続されている。コード引出部213は、そのコード900の基板収納部202からの引出しに供するもので、シャフト300の軸方向に沿って基板収納部202に隣接して設けられ、基板収納部202から外側に向かって(離れるにつれて)浅くなるように傾斜して形成され、コード900を受ける底面213aと、底面213aが受けるコード900を図4に示すように挟み込む一対の側面213b,213bとを備える。
 第2ケース220は、金属材料で形成され、連結手段221と、摺動面222とを有する。第2ケース220も、第1ケース210と同様に、非磁性材料で形成されることが好ましいが、磁石500や磁気検出素子600から距離があり、鋼材等の軟磁性材料であっても磁気検出素子600が検出する磁界への影響度が低いことから、コストや強度に照らして適宜の材料を選択することが可能である。
 連結手段221は、第1ケース210と第2ケース220との連結に供するもので、円筒状の外周面に形成されて連結手段211のねじ部211aと螺合する(螺合に際し、シールロック剤等の補強用接着剤を用いてもよい。)ねじ部221aと、第1ケース210との連結に際して連結手段221の連結手段211内部への進入がガイドされるように、第1ケース210の当接部211bに当接する当接部221bとを有する。当接部221bの先端には、当接部221bを当接部211bに当接する位置に導くためのテーパー面が形成されていてもよく、当接部221bの奥側(図2の左側)には、後述のピストン410に当接する端面223が設けられている。
  摺動面222は、第2ケース220において連結手段221よりも奥側(図2の左側)の円筒状の内周面に形成され、シャフト300(第2シャフト320)を摺動可能に軸支する。
 シャフト300は、第1シャフト310及び第2シャフト320が連結されて構成され、原点復帰手段400とともにユニット化されて第2ケース220に組み付けられた後、第2ケース220とともに第1ケース210に組み付けられてハウジング200に収容される。
 第1シャフト310は、オーステナイト系のステンレス鋼等のある程度剛性を有する非磁性金属からなり、連結部311と、保持部312と、摺動部313と、収容部314と、ガイド部315とを有する。
 連結部311は、第1シャフト310と第2シャフト320との連結に供するもので、第1シャフト310の一端側(図2の左側)の円柱状の外周面にねじ山311aが形成されてなる。
  保持部312は、その周囲に原点復帰手段400を摺動可能に保持する。原点復帰手段400は、第1シャフト310と連結された第2シャフト320の端面320aと、端面320aに対向する第1シャフト310の端面312aとにより、シャフト300の軸方向の両側から挟まれるように保持され、その端面320a,312aが、後述する原点復帰手段400のピストン410,410に接し、シャフト300が順方向に押し込まれる場合に、その押し込む力をピストン410,410に伝達する。一方、シャフト300には、ピストン410,410の間に介装された後述のばね420により、逆方向の抗力が作用する。
  摺動部313は、第1シャフト310の他端側(図2の右側)に形成され、第1ケース210の摺動面212に摺動可能に軸支される。摺動部313の少なくとも一部は、摺動面212と同様に断面略D形状に形成され、摺動面212により軸回りの回転が規制される。摺動部313には溝部313aが設けられ、そこに潤滑剤が留め置かれる。
  収容部314は、第1シャフト310の他端側(図2の右側)の端面に凹状に形成され、磁石500が圧入される。磁石500は、収容部314において位置ずれ、回転しないように、接着剤等により強固に固定されている。
  ガイド部315は、保持部312と同径の円柱状を呈して外周面が平滑に形成され、第2シャフト320との連結時に第1シャフト310が第2シャフト320内部へ進入するが、その進入を案内する。
 第2シャフト320は、一端側(図2の左側)がハウジング200の外部に露出し、他端側(図2の右側)が第1シャフト310と連結されてハウジング200(第2ケース220)に収容される。
 第2シャフト320は、金属材料で形成され、連結部321と、摺動部322と、ガイド部323とを有する。第2シャフト320も、第1シャフト310と同様に、非磁性材料で形成されることが好ましいが、磁石500や磁気検出素子600から距離があり、鋼材等の軟磁性材料であっても磁気検出素子600が検出する磁界への影響度が低いことから、コストや強度に照らして適宜の材料を選択することが可能である。
 連結部321は、第1シャフト310と第2シャフト320との連結に供するもので、円筒状の内周面にねじ山321aが形成されてなり、保持部312に原点復帰手段400が保持された第1シャフト310の連結部111に螺合して(螺合に際し、シールロック剤等の補強用接着剤を用いてもよい。)連結される。
 摺動部322は、第2シャフト320の他端側(図2の右側)に形成され、第2ケース220の摺動面222に摺動可能に軸支される。摺動部322には溝部322aが設けられ、そこに潤滑剤が留め置かれる。
 ガイド部323は、第1シャフト310のガイド部315の外径と略同一の内径の円筒状を呈して内周面が平滑に形成され、第1シャフト310との連結時にガイド部315とともに第1シャフト310の第2シャフト320内部への進入を案内する。
 原点復帰手段400は、例えば金属材料からなる一対のピストン410,410と、ピストン410,410の間に介装され、ピストン410,410を互いに引き離すように付勢するばね420とにより構成されている。ピストン410は、非磁性材料で形成されることが好ましいが、磁石500や磁気検出素子600から距離があり、鋼材等の軟磁性材料であっても磁気検出素子600が検出する磁界への影響度が低いことから、コストや強度に照らして適宜の材料を選択することが可能である。
  ピストン410は、有底円筒状に形成され、底部分の中心に第1シャフト310の保持部312に装着するための装着穴410aが形成されている。ピストン410,410は、底部分を外側にして対向し、ばね420は、そのピストン410,410の間に介装され、第1シャフト310の保持部312の周囲に装着されて摺動可能に保持される。
 ピストン410,410は、収容空間201において、ハウジング200(第2ケース220)の内周面に対してクリアランスを有するように、端面214,223の間に配置される。
 ばね420には、ステンレス鋼、例えばSUS304WPB等の非磁性金属からなるコイルばねが好ましく用いられるが、ばね420は、磁石500や磁気検出素子600から距離があり、SWBやSWC等の硬鋼線、あるいは、その他の軟磁性材料であっても、磁気検出素子600が検出する磁界への影響度が低いことから、コストや強度に照らして適宜の材料を選択することが可能である。
  原点復帰手段400のピストン410,410は、図2に示す原点位置では、ハウジング200の端面214,223及びシャフト300の端面312a,320aに当接して離間距離が規制される。そして、この状態(原点位置)でのピストン410,410の離間距離(間隔)が、シャフト300の検出ストロークとなる。
  原点復帰手段400では、原点位置にあるシャフト300がハウジング200に押し込まれるように順方向に変位すると、ピストン410,410が、ハウジング200(第1ケース210)の端面214及びシャフト300(第2シャフト320)の端面320aに当接しながら、ハウジング200(第2ケース220)の端面223及びシャフト300(第1シャフト310)の端面312aから離れて移動し、ばね420に抗してピストン410,410の各円筒部が互いに接触するまでの検出ストローク分だけ移動することができる。そして、シャフト300を押し込む力がなくなると、ばね420に蓄積されたばね力により、シャフト300が原点位置に戻される。
 一方、原点復帰手段400では、原点位置にあるシャフト300がハウジング200から引き出されるように逆方向に変位すると、ピストン410,410が、ハウジング200(第2ケース220)の端面223及びシャフト300(第1シャフト310)の端面312aに当接しながら、ハウジング200(第1ケース210)の端面214及びシャフト300(第2シャフト320)の端面320aから離れて移動し、ばね420に抗してピストン410,410の各円筒部が互いに接触するまでの検出ストローク分だけ移動することができる。そして、シャフト300を引き出す力がなくなると、ばね420に蓄積されたばね力により、シャフト300が原点位置に戻される。
 磁石500には、四角柱形状又は円柱形状に形成された希土類系磁石(SmCoやNdFeB等を材料とする磁石)が好適に用いられ、本実施の形態では、磁石500は、円柱形状のSmCo焼結磁石からなる。なお、磁石500は、焼結磁石ではなくプラスチック磁石でもよく、焼結磁石は強力な磁力を有する一方、プラスチック磁石は大量生産性や耐割れ性に優れる特性を有するから、使用条件や設計要件に応じて適宜選択すればよい。
 磁石500は、シャフト300の収容部314においてシャフト300の軸方向に二極が着磁され、第1ケース210の基板収納部202に対向して設けられた磁気検出素子600に磁界を及ぼす。
 磁気検出素子600は、ホール素子等により構成されて基板700の磁石500側の面(下面)に実装され、シャフト300とともに変位する磁石500による磁界の向き(磁力)の変化を検出し、これによりシャフト300の移動量の検出に供する。磁気検出素子600は、その磁気検出面が磁石500の着磁方向に垂直な方向に配置され、磁気検出素子600への電源の取込みや磁気検出素子600から外部への出力は、コード900により行われる。磁気検出素子600から外部への出力方式は、例えばその検出結果を利用するコントロールユニット(ECU)に応じて選択すればよく、アナログ、PWM、SENT等のどのような方式であってもかまわない。
 パッキン800には、ハウジング200(第2ケース220)とシャフト300(第2シャフト320)との隙間を塞ぐ、円筒状の蛇腹付きのゴムパッキンを適用することが可能で、その蛇腹部分によって、ストローク量の変位を吸収しながらハウジング200内部の気密を保つことができる。なお、パッキン800は、第1ケース210と第2ケース220とが連結手段211及び連結手段221の螺合によって連結される際に、第2ケース220に対して第2シャフト320が回転するため、その螺合後に組み付けられることが好ましい。
 本実施の形態に係るストロークセンサ100では、ハウジング200に、基板収納部202と収容空間201とを連通する連通部としてねじ孔203が形成されているので、気密検査は、磁石500が設けられたシャフト300、原点復帰手段400及びパッキン800をハウジング200に組み付けた後、基板700を基板収納部202にねじ止めする前に、ねじ孔203を通じて収容空間201内部の空気を加減圧し、リークテスターでリークを確認するという簡単な方法で行うことができる。これにより、低廉なリークテスターで、第1ケース210と第2ケース220との接合箇所及びパッキン180の組付箇所の2箇所を同時に検査することが可能となり、気密検査に要するコストの低廉化を図ることができる。
 また、従来と異なり、マスターサンプルと比較した相対評価ではなく、絶対評価が可能となるので、正常品とNG品との差が顕著となり、不具合品の検出が容易となる。
 本実施の形態では、連通部が、ねじ孔203が収容空間201まで連通することにより形成されているので、気密検査の終了後、ねじ孔203にねじ204を螺合させるだけで、収容空間201の気密性が一次的に確保され、さらに封止部205を設けることによって、収容空間201の気密性が高いものとなっている。封止部205はモールドにより形成されるが、連通部のねじ孔203は、ねじ204の螺合により閉塞されるので、モールド時の充填材の収容空間201への流入を、ねじ204により防止することができる。
 さらに、ハウジング200に、基板700に接続されるコード900をシャフト300の軸方向に引き出すためのコード引出部213が形成され、コード引出部213によりコード900がシャフト300の軸方向(センサスラスト方向)に引き出されるので、ストロークセンサ100を多車種に展開し、車両の仕様に合わせてコード900をシャフト300の軸方向に直交する(センサラジアル方向の)いずれの向きにも引き出さなければならない場合でも、コード引出部213によりシャフト300の軸方向に引き出されたコード900を緩やかな曲率で曲げれば対応することが可能で、別形状のハウジング又はその部品を用意する必要がなく、多車種への展開に要するコストの低廉化を図ることができる。
 そのコード引出部213は、凹状の基板収納部202から外側に向かって浅くなるように傾斜して形成され、コード900を受ける底面213aと、底面213aが受けるコード900を挟む一対の側面213b,213bとを備えているので、封止部205の形成時に基板収納部202から充填材を流出させずにコード900の位置を規定する(コード900を仮止めする)ことができる。したがって、凹状の基板収納部の側面を切り欠いてコードを引き出す場合には、封止部の形成時に基板収納部から充填材の漏出を防止するために必要であったグロメットが不要となり、コストのさらなる低廉化を図ることができる。
 基板700では、図5に示すように、端子701,702,703が基準直線L(端子701,702,703の配列方向に直交し、端子702を通る仮想的な直線)に対して対称に設けられているが、基板700には、基準直線Lに対して非対称な位置に挿通孔705及び切欠706が設けられ、基板収納部202には、挿通孔705及び切欠706に対応するように基準直線Lに対して非対称な位置にピン206,207が設けられ、挿通孔705にピン206が挿通され、切欠706にピン207が挿通されることにより、基板700が位置決めされるようにしてもよい。一般に、基板の裏表(下面と上面)の向きを間違えて組み付ける誤組が組立工程でみられるが、図5の構成によると、基板700の裏表が誤っていれば、挿通孔705及び切欠706にピン206,207が挿通されず、基板700をセットすることができないので、誤組を防止することができる。
 以上、本発明の実施の形態について例示したが、本発明の実施形態は上述したものに限られず、発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更等してもよい。
 例えば、基板収納部と収容空間を連通する連通部の位置や形状は、ねじ孔203のような形態に限られず任意であり、基板収容部の封止は、充填材のモールドによらず、パッキンや蓋等により行ってもよい。
100  ストロークセンサ
200  ハウジング
201  収容空間
202  基板収納部
203  ねじ孔(連通部)
206  ピン(位置決め突起)
207  ピン(位置決め突起)
213  コード引出部
213a  底面
213b  側面
300  シャフト
500  磁石
600  磁気検出素子
700  基板
701  端子
702  端子
703  端子
705  挿通孔(挿通部)
706  切欠(挿通部)
900  コード
L    基準直線

Claims (5)

  1.  ハウジングと、
     前記ハウジングの内部に設けられた収容空間に少なくとも一部が収容され、被検出体の作動に伴い順方向と逆方向に往復移動するシャフトと、
     前記シャフトに設けられた磁石と、
     前記シャフトの移動に伴い変化する前記磁石による磁界を検出する磁気検出素子と、
     前記磁気検出素子が設けられた基板と、
     前記ハウジングにおいて前記収容空間の外部に形成され、前記基板が収納される基板収納部とを備え、
     前記ハウジングに、前記基板収納部と前記収容空間とを連通する連通部が形成されていることを特徴とするストロークセンサ。
  2.  前記基板収納部に前記基板をねじ止めするためのねじ止め孔が形成され、
     前記連通部は、前記ねじ止め孔が前記収容空間まで連通することにより形成されてい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.  前記ハウジングに、前記基板に接続されるコードを前記シャフトの軸方向に引き出すためのコード引出部が形成されていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のストロークセンサ。
  4.  前記基板収納部は、前記ハウジングの外周面の一部を凹状とすることにより形成され、
     前記コード引出部は、前記基板収納部から外側に向かって浅くなるように傾斜して形成され、前記コードを受ける底面と、前記底面が受ける前記コードを挟む一対の側面とを備えることを特徴とする請求項3に記載のストロークセンサ。
  5.  前記基板収納部に、前記基板を位置決めするための複数の位置決め突起が形成され、
     前記基板に、前記位置決め突起が挿通する複数の挿通部が形成されるとともに、コードが接続される複数の端子が基準直線に対して対称に設けられ、
     前記複数の位置決め突起及び前記複数の挿通部は、前記基準直線に対して非対称に形成されていることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載のストロークセンサ。
PCT/JP2019/033228 2018-08-31 2019-08-26 ストロークセンサ WO2020045332A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018162239 2018-08-31
JP2018-162239 2018-08-31

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2020045332A1 true WO2020045332A1 (ja) 2020-03-05

Family

ID=69644485

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2019/033228 WO2020045332A1 (ja) 2018-08-31 2019-08-26 ストロークセンサ

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2020045332A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111256575A (zh) * 2020-03-19 2020-06-09 郑州陆根智能技术有限公司 一种用于间隙监测的高精度位移传感器

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006040720A (ja) * 2004-07-27 2006-02-09 Smc Corp 位置検出スイッチ
JP2006147403A (ja) * 2004-11-22 2006-06-08 Alps Electric Co Ltd 回転操作型電気部品
JP2008008265A (ja) * 2006-06-30 2008-01-17 Yanmar Co Ltd エンジンの駆動伝達機構
JP2018004414A (ja) * 2016-06-30 2018-01-11 日本精機株式会社 ストロークセンサ

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006040720A (ja) * 2004-07-27 2006-02-09 Smc Corp 位置検出スイッチ
JP2006147403A (ja) * 2004-11-22 2006-06-08 Alps Electric Co Ltd 回転操作型電気部品
JP2008008265A (ja) * 2006-06-30 2008-01-17 Yanmar Co Ltd エンジンの駆動伝達機構
JP2018004414A (ja) * 2016-06-30 2018-01-11 日本精機株式会社 ストロークセンサ

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111256575A (zh) * 2020-03-19 2020-06-09 郑州陆根智能技术有限公司 一种用于间隙监测的高精度位移传感器
CN111256575B (zh) * 2020-03-19 2021-06-29 陕西中科启航科技有限公司 一种用于间隙监测的高精度位移传感器

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20050264280A1 (en) Magnetic field forming device and displacement sensor using same
JP2011514498A (ja) シリンダ
US8485497B2 (en) Hydraulic valve device with associated spool displacement transducer
WO2020045332A1 (ja) ストロークセンサ
CN104729850B (zh) 齿轮检测开关
US6760980B1 (en) Axial movement linear gauging head
US20200263710A1 (en) Bent sensor for position transducer
CN101561241A (zh) 位置测量系统
US8359942B2 (en) Transmission actuator
JP6693303B2 (ja) ストロークセンサ
CN112639408B (zh) 磁体保持器和具有磁体保持器的行程传感器
JP6540285B2 (ja) ストロークセンサ
US8049492B2 (en) Position measuring apparatus
JP2017125681A (ja) ストロークセンサ
WO2018003651A1 (ja) ストロークセンサ
CN114198360A (zh) 具有磁性位置传感器的气动促动器
JP2002357404A (ja) 変位センサ
US3448620A (en) Pressure sensing device
US6586928B1 (en) Distance measuring device
JP2017531174A (ja) ホール効果による自動車のリニアポジションセンサ
US20090295377A1 (en) Contactless position sensor for vehicle
CN220542150U (zh) 一种防干扰的电磁流量计
KR101986504B1 (ko) 파킹브레이크의 하중센서
CN1129802A (zh) 布尔东管压力管的安装机构
JP2023005340A (ja) ストロークセンサ

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 19854121

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 19854121

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: JP