JP2011257391A - Sensor - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a sensor capable of easily detecting an axial direction position of a measuring object rotating around the axis without increasing cost.SOLUTION: In a sensor 1 for detecting an axial direction position of a measuring object 2 which displaces in the axial direction while rotating around the rotation axis, a first element 6 and a detector 5 having a magnetic member 7 are provided. A second element 8 for performing a predetermined linear displacement to the first element 6 while cooperating therewith at the time of the linear relative displacement is formed by the magnetic member 7 and is constituted so that the second element 8 is conveyed contactlessly due to the linear relative displacement by the measuring object 2 in order to produce a position signal.

Description

本発明は、請求項１の前提部分に記載したセンサに関するものである。   The present invention relates to a sensor according to the premise of claim 1.

例えばＣＶＴと呼ばれる無段変速機（以下「ＣＶＴ」という。）のプーリなどの軸中心線あるいはシャフト回りに回転しつつ軸方向に摺動するよう支持された物体の軸方向位置を検出するために、従来技術である特許文献１に装置が開示されている。このような公知の装置においては、プーリは、例えば当該プーリの周囲面において均等に配分された複数の台形状のマーカが塗布又は設置され、当該プーリの周方向の幅がその軸方向延長部に沿って変化するよう形成されている。   For example, in order to detect the axial position of an object supported to slide in the axial direction while rotating around the axial center line or shaft of a continuously variable transmission (hereinafter referred to as “CVT”) called CVT. An apparatus is disclosed in Patent Document 1 which is a conventional technique. In such a known device, for example, a plurality of trapezoidal markers distributed evenly on the peripheral surface of the pulley are applied or installed on the pulley, and the circumferential width of the pulley is at its axial extension. It is formed to change along.

このプーリの軸方向への変位時には、接触式の信号発出装置において、プーリの実際の位置に応じた異なる形状の信号が形成されるようになっている。   When the pulley is displaced in the axial direction, a signal having a different shape according to the actual position of the pulley is formed in the contact-type signal generating device.

独国特許出願公開第１９５２２８４０号明細書German Patent Application Publication No. 19522840

しかしながら、上述のように形成されたこのようなセンサ装置は、コストがかかるものであり、大きなコストの犠牲の下にのみ得ることができるという問題がある。   However, such a sensor device formed as described above is costly and has a problem that it can be obtained only at the expense of a large cost.

本発明は上記問題にかんがみてなされたもので、その目的とするところは、上記のような従来技術における欠点を克服し、軸回りに回転する測定対象物の軸方向位置を適用かつ容易にコストをかけずに検出することが可能なセンサを提供することにある。   The present invention has been made in view of the above problems, and the object of the present invention is to overcome the drawbacks of the prior art as described above, and to apply the axial position of the measurement object rotating about the axis and to easily reduce the cost. It is an object of the present invention to provide a sensor capable of detecting without applying a sensor.

上記目的は、請求項１記載の発明により達成される。   The above object can be achieved by the invention according to claim 1.

すなわち、本発明は、回転軸回りに回転しつつ軸方向へ変位する測定対象物の軸方向位置を検出するセンサにおいて、第１の要素と、磁気部材を有する検出部とを設け、位置信号の発出のために、線状の相対変位時に前記第１の要素と協働しつつ該第１の要素に対して所定の線状の変位を行う第２の要素を前記磁気部材によって形成し、位置信号の発出のために、特に前記測定対象物による線状の相対変位によって前記第２の要素を非接触に連行するよう構成したことを特徴としている。   That is, the present invention provides a first element and a detection unit having a magnetic member in a sensor that detects an axial position of a measurement object that rotates in the axial direction while rotating around a rotation axis, and includes a position signal. A second element that forms a predetermined linear displacement with respect to the first element while cooperating with the first element at the time of linear relative displacement is formed by the magnetic member for emission. In order to generate a signal, the second element is particularly configured to be brought into non-contact by a linear relative displacement by the measurement object.

また、本発明の一実施形態は、前記検出部における前記第２の要素を前記磁気部材のみで形成したことを特徴としている。   In addition, an embodiment of the present invention is characterized in that the second element in the detection unit is formed of only the magnetic member.

また、本発明の他の実施形態は、前記第１の要素及び前記第２の要素によって誘導式、静電容量型又は磁気式の前記検出部を形成したことを特徴としている。   Another embodiment of the present invention is characterized in that the first, second and second elements form the inductive, electrostatic capacity, or magnetic detection unit.

また、本発明の一実施形態は、前記第１の要素によって測定センサ又は第１の電極を形成するとともに、前記第２の要素によって、位置信号の発出のために前記測定センサと協働する当該センサの操作部材又は前記検出部における第２の電極を形成したことを特徴としている。   Also, an embodiment of the present invention forms a measurement sensor or a first electrode by the first element, and cooperates with the measurement sensor to issue a position signal by the second element. A second operation electrode of the sensor or the detection unit is formed.

また、本発明の一実施形態は、前記第２の要素によって誘導式の当該センサを形成するとともに、特に平面状のコイルを前記第１の要素に設けたことを特徴としている。   In addition, an embodiment of the present invention is characterized in that the inductive sensor is formed by the second element, and in particular, a planar coil is provided in the first element.

また、本発明の一実施形態は、前記第２の要素をセンサケーシング内に収容するとともに、この第２の要素を、特に該センサケーシングに対して所定の線状の変位を行うようにしたことを特徴としている。このとき、前記第１の要素は、前記センサケーシングに対して特に位置的に正確に配置されている。   In one embodiment of the present invention, the second element is accommodated in the sensor casing, and the second element is subjected to a predetermined linear displacement with respect to the sensor casing. It is characterized by. At this time, the first element is particularly accurately positioned with respect to the sensor casing.

また、本発明の一実施形態は、前記第２の要素を、前記第１の要素に対して所定の線状の変位を行うよう、前記センサケーシングによってガイドしたことを特徴としている。   In addition, an embodiment of the present invention is characterized in that the second element is guided by the sensor casing so as to perform a predetermined linear displacement with respect to the first element.

また、本発明の一実施形態は、前記第１の要素のみに、又は前記第１の要素及び前記第２の要素にセンサ電子回路を接続するとともに、該センサ電子回路を前記第１の要素及び前記第２の要素と共に前記センサケーシング内に収容したことを特徴としている。   Also, an embodiment of the present invention connects a sensor electronic circuit only to the first element or to the first element and the second element, and the sensor electronic circuit is connected to the first element and the first element. The sensor casing is housed in the sensor casing together with the second element.

また、センサ−測定対象物配置構造についての本発明は、本発明によるセンサと、該センサの近傍に配置された測定対象物を備えて成るセンサ−測定対象物配置構造において、前記センサにおける前記第２の要素を前記測定対象物により非接触に磁気によって特に前記測定対象物の軸方向に連行させるよう構成したことを特徴としている。   The present invention regarding the sensor-measuring object arrangement structure includes the sensor according to the present invention and the sensor-measuring object arrangement structure comprising the measurement object arranged in the vicinity of the sensor. The second element is configured to be brought into contact with the measurement object in a non-contact manner, particularly in the axial direction of the measurement object, by magnetism.

また、センサ−測定対象物配置構造についての本発明による一実施形態は、前記第２の要素連行するために、前記測定対象物を、その少なくとも一部について磁化可能に形成したことを特徴としている。   Further, an embodiment of the sensor-measuring object arrangement structure according to the present invention is characterized in that, in order to entrain the second element, the measuring object is formed to be magnetizable with respect to at least a part thereof. .

また、センサ−測定対象物配置構造についての本発明による一実施形態は、前記測定対象物を軸中心線回りに回転可能に支持しつつその軸方向へ変位可能に配置し、前記軸方向を、前記第２の要素が前記第１の要素に対する所定の線状の変位を行う方向に一致させたことを特徴としている。   Further, according to one embodiment of the present invention for the sensor-measurement object arrangement structure, the measurement object is disposed so as to be displaceable in the axial direction while being rotatably supported around the axial center line. The second element is made to coincide with a direction in which a predetermined linear displacement with respect to the first element is performed.

さらに、無段変速機（ＣＶＴ）についての本発明は、シャフト回りに回転可能に支持されつつ軸方向に変位可能なプーリを備えた無段変速機において、前記プーリの軸方向位置を検出するために、本発明によるセンサを当該無段変速機に配置し、前記プーリを前記測定対象物としたことを特徴としている。   Furthermore, the present invention for a continuously variable transmission (CVT) is for detecting the axial position of the pulley in a continuously variable transmission including a pulley that is rotatably supported around a shaft and that can be displaced in the axial direction. Furthermore, the sensor according to the present invention is arranged in the continuously variable transmission, and the pulley is used as the measurement object.

なお、本発明の他の特徴及び利点は、以下の図面に基づく実施の形態の説明及び特許請求の範囲に記載されている。また、本発明の範囲を逸脱しない限り、各実施の形態を組み合わせることも可能である。   Other features and advantages of the present invention are described in the description of the embodiments and the claims based on the following drawings. In addition, the embodiments can be combined without departing from the scope of the present invention.

本発明によれば、軸回りに回転する測定対象物の軸方向位置を適用かつ容易にコストをかけずに検出することが可能である。   According to the present invention, it is possible to apply and easily detect an axial position of a measurement object rotating around an axis without cost.

本発明の一実施形態における、軸方向に変位可能な測定対象物に配置されたセンサの断面図である。It is sectional drawing of the sensor arrange | positioned at the measuring object which can be displaced to an axial direction in one Embodiment of this invention. ＣＶＴのプーリとして形成された軸方向に変位可能な測定対象物に配置された図１におけるセンサを示す図である。It is a figure which shows the sensor in FIG. 1 arrange | positioned at the measuring object which can be displaced to the axial direction formed as a pulley of CVT. 本発明の他の実施形態におけるセンサの断面図である。It is sectional drawing of the sensor in other embodiment of this invention. 本発明の他の実施形態におけるセンサを示す図である。It is a figure which shows the sensor in other embodiment of this invention. 図１の誘導式位置センサを透過して見る図である（センサは、軸方向に変位可能なＣＶＴのプーリに隣接して配置されている。）。FIG. 2 is a view seen through the inductive position sensor of FIG. 1 (the sensor is disposed adjacent to an axially displaceable CVT pulley).

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

図１には本発明によるセンサ１が例示されており、このセンサ１は、軸中心線Ａ（図２）回りに回転可能に配置されつつ軸方向に変位する（図２における矢印Ｘ）測定対象物２の軸方向位置を検出するものである。本発明においては、このセンサ１は、少なくとも部分的に磁化可能な測定対象物２（特に強磁性または難治性の測定対象物２）と、当該測定対象物２の位置を検出するために相互に作用するものとなっている。本発明において、このセンサ１は、位置検出のために線状に変位（軸方向に摺動）するのに適したものとなっている。なお、測定対象物２は、例えばＣＶＴの図２に示すようなテーパディスクあるいはプーリ３ａである。   FIG. 1 illustrates a sensor 1 according to the present invention. This sensor 1 is arranged so as to be rotatable about an axial center line A (FIG. 2) and is displaced in the axial direction (arrow X in FIG. 2). The position of the object 2 in the axial direction is detected. In the present invention, this sensor 1 is mutually connected with a measurement object 2 (particularly ferromagnetic or refractory measurement object 2) that can be at least partially magnetized in order to detect the position of the measurement object 2. It has become a function. In the present invention, the sensor 1 is suitable for linear displacement (sliding in the axial direction) for position detection. The measuring object 2 is, for example, a tapered disk or pulley 3a as shown in FIG. 2 of CVT.

このような公知のＣＶＴは、それぞれ１つのシャフト４を有する互いに軸方向Ｘにおいて対抗するプーリ３ａ，３ｂの２つの対（図２では１つの対のみ図示している。）を備えている。また、この２つの対の間ではベルトあるいはチェーンがガイド可能あるいはガイドされるように成っており、１つの対における２つのプーリ３ａ，３ｂの間でのベルトあるいはチェーンの動作半径は、ＣＶＴの変速比が（無段階に）調整可能なよう、プーリ３ａ，３ｂの軸方向間隔によって調整可能となっている。   Such a known CVT is provided with two pairs of pulleys 3a and 3b which each have one shaft 4 and oppose each other in the axial direction X (only one pair is shown in FIG. 2). The belt or chain can be guided or guided between the two pairs, and the operating radius of the belt or chain between the two pulleys 3a and 3b in one pair is the CVT speed change. The pulley can be adjusted by the axial distance between the pulleys 3a and 3b so that the ratio can be adjusted (steplessly).

ＣＶＴにおいては、各対におけるプーリ３ａは、その軸方向Ｘにおいて他方のプーリ３ｂに対して近接又は離間するよう特にその回転時に変位可能となっている。このように変位可能なプーリ３ａあるいは測定対象物２の実際の軸方向位置は、特に実際のＣＶＴの変速比を推定するために、リニア位置センサとして形成された本発明によるセンサ１によって検出される。   In the CVT, the pulleys 3a in each pair are displaceable at the time of rotation so as to approach or separate from the other pulley 3b in the axial direction X. The actual axial position of the displaceable pulley 3a or the measuring object 2 in this way is detected by the sensor 1 according to the invention formed as a linear position sensor, in particular in order to estimate the actual CVT gear ratio. .

本発明において、センサ１は第１の要素６と磁気部材７を有する検出部５を備えており、線状の相対移動において位置信号を発出するための第１の要素６と協働しつつ第１の要素６に対して相対的に線状に変位可能な、検出部５における第２の要素８が形成されている。ここで、この第２の要素８は、線状の相対運動の結果、位置信号を発出するために、特に測定対象物２によって非接触に（特に磁気的に）連行されるようになっている。   In the present invention, the sensor 1 includes a detection unit 5 having a first element 6 and a magnetic member 7, and cooperates with the first element 6 for emitting a position signal in linear relative movement. A second element 8 in the detection unit 5 is formed which can be displaced linearly relative to the first element 6. Here, this second element 8 is adapted to be brought into contact (especially magnetically) by the measuring object 2 in order to emit a position signal as a result of the linear relative movement. .

また、センサ１における第１の要素６は、該第１の要素６とセンサ１における第２の要素８の間の相対的な線状の変位により位置信号が発出されるようセンサ１における第２の要素８と協働する。すなわち、第１の要素６及び第２の要素８は、共にセンサ１における１つの位置検出部すなわち検出部５を形成している。第１の要素６に対する第２の要素８の相対変位時には、これら第１の要素６及び第２の要素８によって、これら第１の要素６と第２の要素８の相対位置に相当する位置信号がセンサ１内に生成される。このとき、本発明においては、第２の要素８が第１の要素に対して所定量だけ相対的に線状に変位可能となっている。すなわち、第２の要素８は、所定の始点から所定の終点まで所定の移動量だけ第１の要素６に対して変位するようになっている。   In addition, the first element 6 in the sensor 1 is a second element in the sensor 1 so that a position signal is generated by a relative linear displacement between the first element 6 and the second element 8 in the sensor 1. In cooperation with element 8 of That is, the first element 6 and the second element 8 together form one position detection unit, that is, the detection unit 5 in the sensor 1. At the time of relative displacement of the second element 8 with respect to the first element 6, a position signal corresponding to the relative position of the first element 6 and the second element 8 by the first element 6 and the second element 8. Is generated in the sensor 1. At this time, in the present invention, the second element 8 can be linearly displaced by a predetermined amount with respect to the first element. That is, the second element 8 is displaced with respect to the first element 6 by a predetermined movement amount from a predetermined start point to a predetermined end point.

これは、例えばセンサ１が有するガイドによって行うことができ、このガイドによって、第２の要素８は第１の要素６に対して相対変位可能にガイドされることになる。この第２の要素８は、第１の要素に対して特に所定の線状の変位のみ可能となっている。すなわち、第２の要素８は、第１の要素６に対してその他の相対変位はできないようになっている（線状の変位のみ可能）。   This can be performed, for example, by a guide included in the sensor 1, and the second element 8 is guided by the guide so as to be relatively displaceable with respect to the first element 6. The second element 8 is only capable of a predetermined linear displacement with respect to the first element. That is, the second element 8 cannot be displaced relative to the first element 6 in any other manner (only linear displacement is possible).

第１の要素６及び第２の要素８は、測定チェーン内の第１のリンク部として、検出部５を形成している。このとき、第２の要素８は磁気部材７のみで形成されており、非接触の連行、あるいは非接触の連行及び位置信号の発出が行えるようになっている。また、磁気部材７によって、第２の要素の、例えば第１の要素６に対する所定の線状の動作がなされるようになっている。   The first element 6 and the second element 8 form a detection part 5 as a first link part in the measurement chain. At this time, the second element 8 is formed of only the magnetic member 7 and can perform non-contact entrainment or non-contact entrainment and generation of a position signal. In addition, the magnetic member 7 performs a predetermined linear operation on the second element, for example, the first element 6.

第２の要素８は、例えば測定センサである第１の要素６と共に位置信号の発出するために動作し、例えば、第１の要素６と共に操作部材を形成している。また、上記に代えて、第１の要素６は例えば検出部５の第１のセンサ電極であり、この第１のセンサ電極は、センサ用電子回路に接続されている。一方、上記に代えて、この第１の要素６と協働する第２の要素８は例えば検出部５における別の第２のセンサ電極を形成しており、この第２のセンサ電極は、線状の相対変位に基づく位置信号の発出のために、検出部５における上記第１のセンサ電極と協働するようになっている。   The second element 8 operates to emit a position signal together with the first element 6 which is a measurement sensor, for example, and forms an operating member together with the first element 6, for example. Further, instead of the above, the first element 6 is, for example, a first sensor electrode of the detection unit 5, and the first sensor electrode is connected to the sensor electronic circuit. On the other hand, instead of the above, the second element 8 cooperating with the first element 6 forms, for example, another second sensor electrode in the detection unit 5, and the second sensor electrode is a line. In order to issue a position signal based on the relative displacement of the shape, the detection unit 5 cooperates with the first sensor electrode.

また、第２の要素８は、例えば永久磁石又は電磁石で形成された磁気部材７によって、第１の要素６に対して特に測定対象物２によって連行されて非接触に所定の線状の変位できるよう構成されている。ここで、第２の要素８のこの磁気部材７は連行可能な部材を形成しており、この部材は、磁気部材７と測定対象物２の間に作用する磁気的な吸引力により、第２の要素８の所定の移動範囲内で線状に変位可能となっている。すなわち、測定対象物２により、磁気的かつ非接触にすなわち間接的に連行可能となっている。   Further, the second element 8 can be displaced in a predetermined linear manner in a non-contact manner by the measurement object 2 with respect to the first element 6 by a magnetic member 7 formed of, for example, a permanent magnet or an electromagnet. It is configured as follows. Here, the magnetic member 7 of the second element 8 forms an entrainable member, and this member is a second member due to the magnetic attractive force acting between the magnetic member 7 and the measurement object 2. The element 8 can be linearly displaced within a predetermined movement range. That is, the measurement object 2 can be magnetically and non-contact, ie indirectly entrained.

ところで、図に基づき、本発明によるセンサ１の種々の実施形態を以下に説明する。   By the way, various embodiments of the sensor 1 according to the present invention will be described below based on the drawings.

＜実施の形態１＞
図１には本発明によるセンサ１が示されており、この線さは、誘導式センサとして形成されている。また、このセンサ１における第１の要素６及び第２の要素８は、誘導式の検出部５を形成している。第１の要素６は例えば１つ又は複数の平面状のコイル９で形成されており、このコイル９は、位置信号の発出のために第２の要素８と協働するようになっている。また、第２の要素８は、磁気部材７によって第１の要素６に対して非接触に所定の線状の運動が可能な操作部材を形成している。 <Embodiment 1>
FIG. 1 shows a sensor 1 according to the invention, which is formed as an inductive sensor. Further, the first element 6 and the second element 8 in the sensor 1 form an inductive detection unit 5. The first element 6 is formed, for example, by one or more planar coils 9, which cooperate with the second element 8 for the generation of position signals. Further, the second element 8 forms an operation member that can move in a predetermined linear manner without contact with the first element 6 by the magnetic member 7.

このような操作部材あるいは第２の要素８を形成するために、例えばダンパ部材１０が磁気部材７に結合されているか、又はこれに変えてダンパ部材１０が磁気部材７に統合されている。なお、ダンパ部材１０は例えば金属板などであり、このようなダンパ部材１０（例えばひし形の金属板）は、例えば図５に示されている。また、このようなダンパ部材１０は、磁気部材７における測定センサあるいは第１の要素６に対向する側面に配置されている。   In order to form such an operating member or second element 8, for example, the damper member 10 is coupled to the magnetic member 7, or instead, the damper member 10 is integrated with the magnetic member 7. The damper member 10 is, for example, a metal plate, and such a damper member 10 (for example, a diamond-shaped metal plate) is shown in FIG. 5, for example. Further, such a damper member 10 is disposed on the side surface of the magnetic member 7 facing the measurement sensor or the first element 6.

また、例えば図５に示すように特に線状の相対変位方向に互いに隣接して設けられた第１の要素６における複数のコイル９には、高周波交流電流が印加される。そして、この高周波交流電流はダンパ部材１０内で渦電流を発生させ、この渦電流によりコイル９の緩衝すなわちインダクタンスが変化する。そして、これを解析することにより、ダンパ部材１０の位置すなわち第２の要素８の少なくとも１つのコイル９に対する相対位置に対応して位置信号の出力が可能となる。   For example, as shown in FIG. 5, a high frequency alternating current is applied to the plurality of coils 9 in the first element 6 provided adjacent to each other particularly in the linear relative displacement direction. The high-frequency alternating current generates an eddy current in the damper member 10, and the buffer, that is, the inductance of the coil 9 is changed by the eddy current. By analyzing this, a position signal can be output corresponding to the position of the damper member 10, that is, the relative position of the second element 8 with respect to at least one coil 9.

また、コイル９はセンサ電子回路１１に電気的に接続されており、このセンサ電子回路１１は、電力をコイル９へ供給し、かつ、第１の要素６と第２の要素８により生成されたこれらの相対位置に相当する測定信号を例えば処理するものである。   The coil 9 is electrically connected to the sensor electronic circuit 11, which supplies electric power to the coil 9 and is generated by the first element 6 and the second element 8. For example, the measurement signals corresponding to these relative positions are processed.

第２の要素８は、その所定の線状の変位経路に沿って、その始点と終点の間において第１の要素６との間に特に一定の間隔（図１における径方向）を有している。したがって、この間隔のばらつきによって測定信号の発出に不都合な影響が生じることはない。また、測定対象物２によって非接触に連行される第２の要素８における磁気部材７により、センサ１は、測定対象物２との間に比較的大きな間隔があるとしても、正確な位置検出を行うことが可能である。   The second element 8 has a particularly constant distance (the radial direction in FIG. 1) between the first element 6 and the start point and the end point along the predetermined linear displacement path. Yes. Therefore, this variation in the interval does not adversely affect the generation of the measurement signal. In addition, the magnetic member 7 in the second element 8 that is brought into contact with the measuring object 2 in a non-contact manner allows the sensor 1 to accurately detect the position even if there is a relatively large distance from the measuring object 2. Is possible.

図１に示されたセンサ１の実施形態においては、特に統合的なセンサコンポーネント（センサ電子回路１１、第１の要素６及び第２の要素８）をケーシングあるいはセンサケーシング１２内に収容するのが好ましい。このとき、センサケーシング１２は保護機能及び場合によってはサポート機能のほかに、例えば第２の要素８における磁気部材７のガイド部を形成している。そして、このガイド部により、第２の要素８が第１の要素６に対して所定の線状の移動を行うことが可能となっている。   In the embodiment of the sensor 1 shown in FIG. 1, it is particularly advantageous to house the integrated sensor components (sensor electronics 11, first element 6 and second element 8) in a casing or sensor casing 12. preferable. At this time, the sensor casing 12 forms, for example, a guide portion of the magnetic member 7 in the second element 8 in addition to the protective function and possibly the support function. The guide portion enables the second element 8 to perform a predetermined linear movement with respect to the first element 6.

また、第１の要素は、例えばセンサ電子回路１１を実装した回路基板によって、センサケーシング１２に対して不動に該センサケーシング１２に結合されるか、あるいはセンサケーシング１２内に収容されている。一方、第２の要素８は、第１の要素６に対して線状に変位するようセンサケーシング１２内に配置されている。すなわち、第２の要素８は、センサケーシング１２に対して所定の線状の変位が可能となっている。この第２の要素８の所定の線状の変位の始点及び終点を含む経路にはセンサケーシング下部１２ａの壁面部が設けられている。このセンサケーシング下部１２ａは、例えばその断面部において、ガイドすべき第２の要素８（例えばその磁気部材７）のガイド部に対応している。   Further, the first element is coupled to the sensor casing 12 in a stationary manner with respect to the sensor casing 12 by, for example, a circuit board on which the sensor electronic circuit 11 is mounted, or is accommodated in the sensor casing 12. On the other hand, the second element 8 is disposed in the sensor casing 12 so as to be linearly displaced with respect to the first element 6. That is, the second element 8 can be displaced in a predetermined linear manner with respect to the sensor casing 12. A wall surface portion of the sensor casing lower portion 12a is provided in a path including a start point and an end point of a predetermined linear displacement of the second element 8. The sensor casing lower part 12a corresponds to a guide part of the second element 8 (for example, the magnetic member 7) to be guided, for example, in a cross-sectional part thereof.

また、センサ１（図１）は、第２の要素８の第１の要素６に対する所定の線状の変位方向が測定対象物２の軸方向における変位方向と一致するよう配向されつつ測定対象物２にに配置されている。さらに、磁気部材７は、測定対象物２によって非接触に連行されるよう、特に強磁性又は軟磁性の測定対象物２に対して径方向に隣接して配置されている。測定対象物２の変位時に、第２の要素８は、測定対象物２と共に第１の要素６に対してＸ方向に線状に変位する。そして、この変位は、前面側のセンサケーシング壁部における第１のセンサケーシング壁部１２ｂと第２のセンサケーシング壁部１２ｃの間で特に第１の要素６に平行かつこれと一定の間隔を保持してなされる。   Further, the sensor 1 (FIG. 1) is configured so that the predetermined linear displacement direction of the second element 8 with respect to the first element 6 is oriented so as to coincide with the displacement direction in the axial direction of the measurement object 2. 2 is arranged. Furthermore, the magnetic member 7 is disposed in the radial direction adjacent to the measurement object 2 that is particularly ferromagnetic or soft magnetic so that the measurement object 2 is brought into contact with the measurement object 2 in a non-contact manner. When the measuring object 2 is displaced, the second element 8 is displaced linearly in the X direction with respect to the first element 6 together with the measuring object 2. This displacement is maintained between the first sensor casing wall 12b and the second sensor casing wall 12c in the front sensor casing wall, in particular parallel to the first element 6 and at a constant interval. It is done.

本発明においては、一般的に、軸部材７あるいは第２の要素８の第１の要素６に対する所定の返上の変位は、測定対象物２の軸方向変位の範囲（位置検出がなされる範囲）内において可能となっている。   In the present invention, generally, the predetermined return displacement of the shaft member 7 or the second element 8 with respect to the first element 6 is the range of the axial displacement of the measuring object 2 (the range in which position detection is performed). It is possible within.

＜実施の形態２＞
図３には本実施の形態によるセンサ１の断面が示されており、ここでは、第２の要素８が、磁気部材７によって第１の要素６に対して所定の線状の変位をするよう形成されている。ここでは、このセンサ１が変位量を検出するためにガイド部材１３を備えており、このガイド部材１３は、線状の変位経路（例えばレールなど）方向に延在しているとともに、磁気部材７のガイド部材１４（例えば溝など）と協働するようになっている。 <Embodiment 2>
FIG. 3 shows a cross section of the sensor 1 according to the present embodiment, in which the second element 8 is displaced in a predetermined linear manner with respect to the first element 6 by the magnetic member 7. Is formed. Here, the sensor 1 includes a guide member 13 for detecting the amount of displacement. The guide member 13 extends in the direction of a linear displacement path (for example, a rail) and the magnetic member 7. It cooperates with the guide member 14 (for example, groove).

この図３に示された実施の形態においては、磁気部材７が検出部５における第２の要素８を形成している。このような実施の形態においては、第１の要素６（例えばホール素子）は、操作部材としての磁気要素７に対して非接触に連行可能に所定の線状の変位が可能となっている。また、少なくとも１つの方向成分（例えば径方向）についてホール素子（例えば横断検知器の形状のホールＩＣ）によって検出可能な磁場を生じさせることが考えられる。また、これに代えて、第１の要素６及び第２の要素８によって例えば磁気抵抗センサを形成するようにしてもよい。一般的には、第１の要素６及び第２の要素８あるいは磁気部材７によって例えば磁気検出部が形成される。   In the embodiment shown in FIG. 3, the magnetic member 7 forms the second element 8 in the detection unit 5. In such an embodiment, the first element 6 (for example, a Hall element) can be displaced in a predetermined linear manner so that it can be brought into non-contact with the magnetic element 7 as the operation member. It is also conceivable to generate a magnetic field that can be detected by a Hall element (for example, a Hall IC in the shape of a transverse detector) for at least one directional component (for example, the radial direction). Alternatively, for example, a magnetoresistive sensor may be formed by the first element 6 and the second element 8. In general, for example, a magnetic detection unit is formed by the first element 6 and the second element 8 or the magnetic member 7.

＜実施の形態３＞
図４には本実施の形態が示されており、本実施の形態においては、センサ１が例えば静電容量型のセンサとして形成されている。また、第１の要素６は棒状の第１の電極１６として形成されており、この第１の電極１６は、センサ電子回路１１に特に固定されて結合されている。また、静電容量型の検出部５における第２の要素８は位置信号の発出のために中空管として形成された第２の電極１７と協働するようになっている。この第２の電極１７には磁気部材７が第２の要素８を形成しつつ固結されているか、又は磁気部材７が第２の電極１７に統合されている。 <Embodiment 3>
FIG. 4 shows this embodiment, and in this embodiment, the sensor 1 is formed as, for example, a capacitive sensor. Further, the first element 6 is formed as a rod-shaped first electrode 16, and this first electrode 16 is particularly fixedly coupled to the sensor electronic circuit 11. Further, the second element 8 in the capacitance type detection unit 5 cooperates with the second electrode 17 formed as a hollow tube for generating a position signal. The magnetic member 7 is fixed to the second electrode 17 while forming the second element 8, or the magnetic member 7 is integrated with the second electrode 17.

したがって、第２の電極１７は、測定対象物２による磁気部材７の非接触の連行時に第１の電極１６に対して所定の線状の変位が可能となっている。このとき、第１の電極１６及び第２の電極１７によって形成されるコンデンサあるいは静電容量型のセンサの静電容量は、挿入状態（Eintauchzustand）に応じて、測定対象物２の位置に相当する相対位置をセンサ電子回路１１によって検出できるよう変化する。   Therefore, the second electrode 17 can be displaced in a predetermined linear manner with respect to the first electrode 16 when the magnetic member 7 is brought in non-contact with the measuring object 2. At this time, the capacitance of the capacitor or the capacitance type sensor formed by the first electrode 16 and the second electrode 17 corresponds to the position of the measurement object 2 according to the insertion state (Eintauchzustand). The relative position changes so that the sensor electronics 11 can detect it.

このような実施形態においては、所定の線状の相対変位は、例えば、第２の要素８が例えば誘電体を有する第１の要素６と接触しつつ当該第１の要素６を案内することで達成される。このとき、第１の電極すなわち第１の要素６は、例えば垂直方向に延在するセンサ電子回路１１において支持されているとともに（変位開始時）、支持されていない周端部には第２の電極１７のためのストッパを備えている（不図示の変位終点）。なお、このストッパは、第２の電極１７を第１の電極１６において保持するものとなっている。また、この実施形態の場合、センサケーシング１２は不要である。   In such an embodiment, the predetermined linear relative displacement is caused, for example, by guiding the first element 6 while the second element 8 is in contact with the first element 6 having a dielectric, for example. Achieved. At this time, the first electrode, that is, the first element 6 is supported by, for example, the sensor electronic circuit 11 extending in the vertical direction (at the start of displacement), and the second end is not supported at the unsupported peripheral end. A stopper for the electrode 17 is provided (displacement end point not shown). The stopper holds the second electrode 17 on the first electrode 16. In the case of this embodiment, the sensor casing 12 is unnecessary.

本発明によるセンサ１によれば、当該センサ１の測定対象物２あるいは特に回転構成部材に対する間隔が比較的大きくても、位置の測定が可能である。回転速度の補償がなされ、振動の原因となる軸受の劣化を解消することができる。また、本発明において、互いに相対変位する２つの部材の位置信号の発出に用いる検出部あるいはセンサについては、これを様々に形成することが可能である。   According to the sensor 1 of the present invention, the position can be measured even if the distance between the sensor 1 and the measuring object 2 or particularly the rotating component is relatively large. The rotation speed is compensated, and the deterioration of the bearing that causes vibration can be eliminated. Further, in the present invention, it is possible to form various detectors or sensors used for generating position signals of two members that are displaced relative to each other.

１ センサ
２ 測定対象物
３ａ，３ｂ プーリ（テーパディスク）
４ シャフト
５ 検出部
６ 第１の要素（位置信号発出部）
７ 磁気部材
８ 第２の要素
９ コイル
１０ ダンパ部材（緩衝部材）
１１ センサ電子回路
１２ センサケーシング
１２ａ センサケーシング下部
１２ｂ 第１のセンサケーシング壁部
１２ｃ 第２のセンサケーシング壁部
１３，１４ ガイド部材
１５ ホール素子
１６ 第１の電極
１７ 第２の電極
１７ａ 電気配線
Ａ 軸中心線
Ｘ 軸方向 1 Sensor 2 Measurement object 3a, 3b Pulley (taper disk)
4 Shaft 5 Detector 6 First element (Position signal generator)
7 Magnetic member 8 Second element 9 Coil 10 Damper member (buffer member)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Sensor electronic circuit 12 Sensor casing 12a Sensor casing lower part 12b 1st sensor casing wall part 12c 2nd sensor casing wall part 13, 14 Guide member 15 Hall element 16 1st electrode 17 2nd electrode 17a Electric wiring A axis Center line X-axis direction

Claims (12)

回転軸回りに回転しつつ軸方向へ変位する測定対象物（２）の軸方向位置を検出するセンサ（１）において、
第１の要素（６）と、磁気部材（７）を有する検出部（５）とを設け、位置信号の発出のために、線状の相対変位時に前記第１の要素（６）と協働しつつ該第１の要素（６）に対して所定の線状の変位を行う第２の要素（８）を前記磁気部材（７）によって形成し、位置信号の発出のために、特に前記測定対象物（２）による線状の相対変位によって前記第２の要素（８）を非接触に連行するよう構成したことを特徴とするセンサ。 In the sensor (1) for detecting the axial position of the measuring object (2) that rotates around the rotation axis and is displaced in the axial direction,
A first element (6) and a detection unit (5) having a magnetic member (7) are provided, and cooperate with the first element (6) at the time of linear relative displacement to issue a position signal. However, a second element (8) that performs a predetermined linear displacement with respect to the first element (6) is formed by the magnetic member (7), and particularly for the measurement of the position signal. A sensor configured to take the second element (8) in a non-contact manner by a linear relative displacement by the object (2). 前記検出部（５）における前記第２の要素（８）を前記磁気部材（７）のみで形成したことを特徴とする請求項１記載のセンサ。   The sensor according to claim 1, wherein the second element (8) in the detection part (5) is formed only by the magnetic member (7). 前記第１の要素（６）及び前記第２の要素（８）によって誘導式、静電容量型又は磁気式の前記検出部（５）を形成したことを特徴とする請求項１又は２記載のセンサ。   The inductive, capacitive or magnetic detector (5) is formed by the first element (6) and the second element (8), according to claim 1 or 2. Sensor. 前記第１の要素（６）によって測定センサ又は第１の電極（１６）を形成するとともに、前記第２の要素（８）によって、位置信号の発出のために前記測定センサと協働する当該センサ（１）の操作部材又は前記検出部（５）における第２の電極（１７）を形成したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のセンサ。   The first element (6) forms a measurement sensor or first electrode (16), and the second element (8) cooperates with the measurement sensor to issue a position signal. The sensor according to any one of claims 1 to 3, wherein the operation member of (1) or the second electrode (17) of the detection unit (5) is formed. 前記第２の要素（８）によって誘導式の当該センサ（１）を形成するとともに、特に平面状のコイル（９）を前記第１の要素（６）に設けたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のセンサ。   The inductive sensor (1) is formed by the second element (8), and in particular a planar coil (9) is provided in the first element (6). The sensor of any one of -4. 前記第２の要素（８）をセンサケーシング（１２）内に収容するとともに、この第２の要素（８）を、特に該センサケーシング（１２）に対して所定の線状の変位を行うようにしたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のセンサ。   The second element (8) is accommodated in the sensor casing (12), and the second element (8) is subjected to a predetermined linear displacement with respect to the sensor casing (12). The sensor according to any one of claims 1 to 5, wherein 前記第２の要素（８）を、前記第１の要素（６）に対して所定の線状の変位を行うよう、前記センサケーシング（１２）によってガイドしたことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のセンサ。   The said second element (8) is guided by the sensor casing (12) so as to perform a predetermined linear displacement with respect to the first element (6). The sensor according to any one of the above. 前記第１の要素（６）のみに、又は前記第１の要素（６）及び前記第２の要素（８）にセンサ電子回路（１１）を接続するとともに、該センサ電子回路（１１）を前記第１の要素（６）及び前記第２の要素（８）と共に前記センサケーシング（１２）内に収容したことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のセンサ。   A sensor electronic circuit (11) is connected only to the first element (6) or to the first element (6) and the second element (8), and the sensor electronic circuit (11) is connected to the first element (6). Sensor according to any one of the preceding claims, characterized in that it is housed in the sensor casing (12) together with the first element (6) and the second element (8). 請求項１〜８のいずれかに記載のセンサ（１）と、該センサ（１）の近傍に配置された測定対象物（２）を備えて成るセンサ−測定対象物配置構造において、
前記センサ（１）における前記第２の要素（２）を前記測定対象物（２）により非接触に磁気によって特に前記測定対象物（２）の軸方向（Ｘ）に連行させるよう構成したことを特徴とするセンサ−測定対象物配置構造。 Sensor-measuring object arrangement structure comprising the sensor (1) according to any one of claims 1 to 8 and a measuring object (2) arranged in the vicinity of the sensor (1),
The second element (2) in the sensor (1) is configured to be brought into contact with the measuring object (2) in a non-contact manner, particularly in the axial direction (X) of the measuring object (2). Characteristic sensor-measuring object arrangement structure. 前記第２の要素（８）を連行するために、前記測定対象物（２）を、その少なくとも一部について磁化可能に形成したことを特徴とする請求項９記載のセンサ−測定対象物配置構造。   10. The sensor-measuring object arrangement structure according to claim 9, wherein, in order to entrain the second element (8), the measuring object (2) is formed to be magnetizable with respect to at least a part thereof. . 前記測定対象物（２）を軸中心線（Ａ）回りに回転可能に支持しつつその軸方向（Ｘ）へ変位可能に配置し、前記軸方向（Ｘ）を、前記第２の要素（８）が前記第１の要素（６）に対する所定の線状の変位を行う方向に一致させたことを特徴とする請求項９又は１０記載のセンサ−測定対象物配置構造。   The measurement object (2) is rotatably supported around an axial center line (A) while being displaceable in the axial direction (X), and the axial direction (X) is defined as the second element (8). The sensor-measuring object arrangement structure according to claim 9 or 10, characterized in that it matches a direction in which a predetermined linear displacement with respect to the first element (6) is performed. シャフト（４）回りに回転可能に支持されつつ軸方向に変位可能なプーリ（３ａ）を備えた無段変速機において、
前記プーリ（３ａ）の軸方向位置を検出するために、請求項１〜１１のいずれかに記載のセンサ（１）を当該無段変速機に配置し、前記プーリ（３ａ）を前記測定対象物（２）としたことを特徴とする無段変速機。 In a continuously variable transmission including a pulley (3a) that is rotatably supported around a shaft (4) and is axially displaceable,
In order to detect the axial position of the pulley (3a), the sensor (1) according to any one of claims 1 to 11 is arranged in the continuously variable transmission, and the pulley (3a) is connected to the measurement object. (2) A continuously variable transmission.
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