JP2021128034A - Stroke sensor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はストロークセンサに関する。 The present invention relates to a stroke sensor.
自動車や自動2輪車のレバーなどの移動体の移動量を検出するストロークセンサとして、例えば、特許文献1に開示されたものがある。
特許文献1のシフト操作検出装置は、シフトペダルに直接または間接的に連結され、前記シフト操作に対応して長手方向に移動可能な棒状のロッド本体と、前記ロッド本体における一端側と前記ロッド本体における他端側との間に付勢力を有した状態で配置される弾性部材と、前記弾性部材から前記一端側への付勢力を受ける第1片開きワッシャと、前記弾性部材から前記他端側への付勢力を受ける第2片開きワッシャと、前記ロッド本体における他端側と、前記弾性部材と、前記第1片開きワッシャと、前記第2片開きワッシャとを収容するカバー部材とを備え、ロッド本体に設けられた磁石とカバー部材に設けられたホールICによりロッド本体が軸方向に往復する移動量を磁界の変化によって検出するものである。
As a stroke sensor that detects the amount of movement of a moving body such as a lever of an automobile or a motorcycle, for example, there is one disclosed in
The shift operation detection device of
しかしながら、特許文献1に記載のシフト操作検出装置は、シフトロッド取付部がカバー部材の外側に設けられるため、センサの全長が長くなるという問題があった。
However, the shift operation detection device described in
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、構造を簡素化し小型化したストローク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 problems, and an object of the present invention is to provide a stroke sensor having a simplified structure and a miniaturized size.
上記目的を達成するため、本発明に係るストロークセンサは、
被検出体に追従して原点位置から移動する検出シャフトの移動量を検出するストロークセンサであって、
前記検出シャフトと、
前記原点位置から移動した後の前記検出シャフトを前記原点位置に復帰させるスプリングと、
蓋部と、取付部とを有する第一のハウジングと、
第二のハウジングと、
を備え、
前記取付部は、少なくとも一部が前記第一のハウジングの前記蓋部を貫通する、
ことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the stroke sensor according to the present invention is
A stroke sensor that detects the amount of movement of the detection shaft that follows the object to be detected and moves from the origin position.
With the detection shaft
A spring that returns the detection shaft to the origin position after moving from the origin position,
A first housing with a lid and a mounting part,
With the second housing
With
At least a part of the mounting portion penetrates the lid portion of the first housing.
It is characterized by that.
本発明によれば、構造を簡素化し小型化したストロークセンサを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a stroke sensor having a simplified structure and a miniaturized size.
以下に、本発明に係るストロークセンサを添付図面に基づいて説明する。 The stroke sensor according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
図1、図2、図3を参照する。図1は、ストロークセンサ1の第1の態様の斜視図を示し、図2は、ストロークセンサ1の第1の態様の平面図を示し、図3は、ストロークセンサ1の第1の態様のA−A断面図を示す。
ストロークセンサ1は、検出シャフト10、第一のハウジング20、第二のハウジング30、スプリング40を備える。またストロークセンサ1は、検出シャフト10と共に移動する磁石51と、磁石51の移動量Sを検出する磁気検出素子52を備える。
See FIGS. 1, 2, and 3. FIG. 1 shows a perspective view of the first aspect of the
The
検出シャフト10は、被検出体の移動によって追従される検出媒体であり、例えば、被検出体に連結されて外力が伝達され、軸方向に往復して追従する。検出シャフト10は、ある程度剛性を有する非磁性材料が好ましく、例えばオーステナイト系のステンレス鋼(SUS: Steel Use Stainless)からなる。
The
検出シャフト10は、円柱状の直径の異なる径大部11、径中部12、径小部13を有し、第一のハウジング20の方向から径大部11、径中部12、径小部13の順に構成される。また、検出シャフト10は、気密部材15が取り付けられる。検出シャフト10は、棒状の被加工材を切削して成形されてもよく、鋳造や射出成形によって成形されてもよい。なお、検出シャフト10は、移動時の回転を防止するため、図示しない回り止め構造を備えていてもよい。
The
径大部11は、検出シャフト10において最も直径の大きい部位であり、スプリング40の端部41と接する。
The
径中部12は、検出シャフト10の径大部11より直径の小さい部位であり、後述する磁石51が取り付けられる。径中部12の厚さは、後述する磁石51と後述する第二の受部31が接しないように、磁石51の厚さより厚く構成される。
The
径小部13は、検出シャフト10の径大部11及び径中部12より直径の小さい部位であり、第二のハウジング30のシャフト穴32から外側に突き出しており、図示しない被検出体と接続される。
The
気密部材15は、ゴムからなるOリングであり、径小部13に設けられた溝によって保持される。気密部材15は、ストロークセンサ1の気密を保つために用いられ、該溝は、気密部材15の気密機能を発揮するために必要な溝構造を満たすように構成される。
The
第一のハウジング20は、蓋部21と、取付部22と、第一の受部23と、側壁24を有して構成される。
The
第一のハウジング20は、アルミニウムやステンレス鋼などの非磁性材料が好ましく、蓋部21と側壁24によって略円筒状に形成されている。なお、第1の態様における第一のハウジング20は、スプリング40との干渉防止及び金型成形時の抜き勾配として、内側にテーパーを設けてもよい。
The
蓋部21は、第一のハウジング20の天面である。蓋部21は、スプリング40の端部42と接する。
The
取付部22は、ストロークセンサ1を固定して取り付けるための部位であり、蓋部21を貫通して第一のハウジング20の内側に突出して設けられた円筒である。取付部22は、開口側に雌ねじが形成され、固定対象に形成された雄ねじと連結される。これにより、ストロークセンサ1は、取付部22が蓋部21より内側に設けられ、構造を簡素化して小型化することができる。なお、取付部22は、ねじの掛かり代を確保するため、その一部が蓋部21の外側に設けられてもよい。また、取付部22は、シャフトの圧入や接着剤による接着など、公知の固定方法を適宜用いることができる。
The
第一の受部23は、取付部22から延長して形成された面であり、検出シャフト10の径大部11を受け、検出シャフト10の移動量Sを制限する。これにより、ストロークセンサ1は、取付部22と第一の受部23を一体化することができ、構造を簡素化して小型化することができる。なお、原点位置Oにおける径大部11から第一の受部23までの長さは、スプリング40の最大たわみ量より小さくなるように構成される。
The first receiving
側壁24は、蓋部21から曲がって形成され、円筒の側面を形成する。
The
第二のハウジング30は、第二の受部31と、シャフト穴32と、接合部33を有して構成される。
The
第二のハウジング30は、アルミニウムやステンレス鋼などの非磁性材料が好ましく、略円柱状に形成されている。
The
第二の受部31は、検出シャフト10の径中部12を受け、検出シャフト10を原点位置Oに保つ。
The second receiving
シャフト穴32は、検出シャフト10の径小部13を支持し、外部に取り出す。
The
接合部33は、第一のハウジング20と第二のハウジング30を接合する部位であり、例えば、溶接や接着により接合される。
The
スプリング40は、ステンレス鋼線や鉄または鉄合金からなるオイルテンパー線などが好ましく、例えばSUS304WPB、SWOSC-BやSWOSC−Vなどによる円筒状のコイルばねで構成される。なお、スプリング40は、防錆や潤滑を目的として、図示しない半固体又は半流動体の潤滑剤(例えば、グリース)が塗布されていてもよい。
スプリング40は、内側に取付部22を通すように構成され、スプリング40の一方の端部41が検出シャフト10の径大部11と、スプリング40の別の一方の端部42が第一のハウジング20の蓋部21と、接している。これにより、ストロークセンサ1は、スプリング40が取付部22により案内され、スプリング40の伸縮時の位置ずれを防止することができる。また、ストロークセンサ1は、取付部22がスプリング40の端部42より検出シャフト10の方向に設けられ、構造を簡素化して小型化することができる。
The
The
原点位置Oにある検出シャフト10が第一のハウジング20の方向に押し込まれるように移動すると、径大部11がスプリング40を押し、且つ、蓋部21がスプリング40を支持することで、スプリング40が押し潰され、検出シャフト10の径大部11が第一のハウジング20の第一の受部23に当たるまでの移動量S分だけ移動することができる。
そして、検出シャフト10を押し込む力がなくなると、スプリング40に蓄積されたばね力で第二のハウジング30の方向に戻されるように移動し、検出シャフト10の径中部12が第二の受部31に当たることで原点位置Oに復帰する。このとき、径中部12が磁石51と第二の受部31が接しない厚さを有するため、磁石51の損傷を防止することができる。
When the
Then, when the force for pushing the
磁石51は、円弧状に形成された希土類系磁石(例えば、SmCoやNdFeBなどの材料の磁石)からなり、後述する磁気検出素子52が検出する磁界が十分な範囲において、半円弧(180°)以下の任意の角度及び任意の個数で用いることができる。磁石51は、検出シャフト10の径中部12にラジアル方向から接着剤によって取り付けられる。これにより、ストロークセンサ1は、磁石51の使用量を削減し、且つ検出シャフト10への取り付け作業を容易にする。なお、磁石51の直径は、径大部11の直径以下となるように構成される。
The
磁石51は、磁気検出素子52に磁界を提供しており、磁石51が検出シャフト10と共に移動することで磁気検出素子52へ与える磁界の向き及び強さを変え、結果的に磁気検出素子52が移動量Sとして検出する。磁石51は、製造手法により焼結磁石やプラスチックと混ぜて圧縮もしくは成形されたプラスチック磁石などのいずれでもよい。焼結磁石の方が強力な磁力を有する一方、プラスチック磁石の方が大量生産性や耐割れ性が高いなど特性があることから、使用条件や設計要件に応じて適宜選択すればよい。
The
磁気検出素子52は、被検出体の位置や移動量などの変化を磁界の向き及び強さにより検出するためのものであり、例えば、ホール素子などで構成される。
磁気検出素子52による検出シャフト10の移動量Sの検出は、検出シャフト10に備えられた磁石51が発する磁界の向き及び強さの変化を検出し、前記磁界に応じた電気信号に変換して外部に出力する。
The
The detection of the movement amount S of the
基板53は、ガラスエポキシなどからなるプリント基板(Printed Circuit Board; PCB)であり、磁気検出素子52を備える。基板53の磁気検出素子52への電源の取り込みや外部への電気信号の出力は、基板53に接続される図示しない電気コードにて行われる。なお、基板53の磁気検出素子52への電源の取り込みや外部への電気信号の出力は、電気コードの代わりにダイレクトコネクタやカプラーなどを用いてもよい。
The
基板収納部50は、第一のハウジング20の外部に設けられる。基板収納部50は、第一のハウジング20と一体に構成されていてもよく、インサート成形により第一のハウジング20と一体化してもよく、接着剤により接合されてもよい。基板収納部50は、磁気検出素子52及び基板53を収納する。
The
封止部材60は、例えばエポキシ樹脂などが用いられる。封止部材60は、基板収納部50に注入され硬化することで、磁気検出素子52及び基板53を気密に封止する。
For the sealing
図4、図5、図6を参照する。図4は、ストロークセンサ1の第2の態様の斜視図を示し、図5は、ストロークセンサ1の第2の態様の平面図を示し、図6は、ストロークセンサ1の第2の態様のB−B断面図を示す。
第2の態様のストロークセンサ1は、第一のハウジング20の側壁24がなくなり、第二のハウジング30に側壁34が設けられる。また、検出シャフト10は、原点位置Oに復帰する場合に、径大部11が第二のハウジング30の第二の受部31に受けられる。検出シャフト10は、気密部材15が径中部12に保持され、磁石51が径中部12に設けられた磁石保持部16に保持される。基板収納部50は、第二のハウジング30の外部に設けられる。
上述の点で第2の態様のストロークセンサ1は、第1の態様のストロークセンサ1と異なり、他の点で第1の態様のストロークセンサ1と同様である。
See FIGS. 4, 5, and 6. FIG. 4 shows a perspective view of the second aspect of the
In the
The
磁石保持部16は、径中部12に形成された溝や穴であり、磁石51を保持するための空間である。
The
側壁34は、第二のハウジング30の第二の受部31から曲がって形成され、円筒の側面を形成する。
The
接合部33は、第一のハウジング20の側壁24がなくなり、第二のハウジング30に側壁34が設けられることにより、取付部22側に設けられる。これにより、ストロークセンサ1は、接合部33を溶接して接合する際に、気密部材15への熱影響を避けることができ、製造工程における損傷を防止することができる。あるいは、ストロークセンサ1は、接合部33を接着して結合する際に、気密部材15への接着剤の付着を避けることができ、製造工程における損傷を防止することができる。
The
以上に説明した態様は、以下の効果を奏する。 The embodiments described above have the following effects.
被検出体に追従して原点位置Oから移動する検出シャフト10の移動量Sを検出するストロークセンサ1であって、
検出シャフト10と、
原点位置Oから移動した後の検出シャフト10を原点位置Oに復帰させるスプリング40と、
蓋部21と取付部22とを有する第一のハウジング20と、
第二のハウジング30と、
を備え、
取付部22は、少なくとも一部が第一のハウジング20の蓋部21を貫通する。
A
A
A
The
With
At least a part of the mounting
ストロークセンサ1は、取付部22が蓋部21より内側に設けられ、構造を簡素化して小型化することができる。
The
ストロークセンサ1において、
第一のハウジング20は、取付部22を検出シャフト10の方向に延長した第一の受部23を有する。
In the
The
ストロークセンサ1は、取付部22と第一の受部23を一体化することができ、構造を簡素化して小型化することができる。
In the
ストロークセンサ1において、
第一のハウジング20は、取付部22によりスプリング40を案内する。
In the
The
ストロークセンサ1は、スプリング40が取付部22により案内され、スプリング40の伸縮時の位置ずれを防止することができる。
In the
ストロークセンサ1において、
スプリング40は、一方の端部42が第一のハウジング20の蓋部21に接し、
第一のハウジング20は、取付部22がスプリング40の前記一方の端部42より検出シャフト10の方向に進出する。
In the
One
In the
ストロークセンサ1は、取付部22がスプリング40の端部42より検出シャフト10の方向に設けられ、構造を簡素化して小型化することができる。
The
ストロークセンサ1において、
磁石51と、磁石51が発生させる磁界の変化を検出する磁気検出素子52と、をさらに備え、
磁石51は、円弧状であり、
検出シャフト10は、径大部11と、径大部11より直径の小さい径中部12を有し、
磁石51は、径中部12に取り付けられる。
In the
A
The
The
The
ストロークセンサ1は、磁石51の使用量を削減し、且つ検出シャフト10への取り付け作業を容易にすることができる。
The
ストロークセンサ1において、
第二のハウジング30は、径中部12を受ける第二の受部31を有し、
検出シャフト10は、径中部12が磁石51と第二の受部31が接しない厚さを有する。
In the
The
The
ストロークセンサ1は、検出シャフト10の径中部12が、磁石51と第二の受部31が接しない厚さを有するため、磁石51の損傷を防止することができる。
Since the
ストロークセンサ1において、
前記検出シャフト10は、取付部22と反対側に気密部材15を有し、
第一のハウジング20と第二のハウジング30の接合部33は、取付部22側に設けられる。
In the
The
The
ストロークセンサ1は、接合部33を接合する際に、気密部材15への影響を避けることができ、製造工程における損傷を防止することができる。
The
本発明は、上述の態様及び図面によって限定されるものではない。本発明の要旨を変更しない範囲で、適宜、変更(構成要素の削除も含む)を加えることが可能である。 The present invention is not limited to the above aspects and drawings. Changes (including deletion of components) can be made as appropriate without changing the gist of the present invention.
1 ストロークセンサ
10 検出シャフト
11 径大部
12 径中部
15 気密部材
20 第一のハウジング
21 蓋部
22 取付部
23 第一の受部
30 第二のハウジング
31 第二の受部
33 接合部
40 スプリング
41,42 端部
50 基板収納部
51 磁石
52 磁気検出素子
60 封止部材
O 原点位置
S 移動量
1
Claims (7)
前記検出シャフトと、
前記原点位置から移動した後の前記検出シャフトを前記原点位置に復帰させるスプリングと、
蓋部と、取付部とを有する第一のハウジングと、
第二のハウジングと、
を備え、
前記取付部は、少なくとも一部が前記第一のハウジングの蓋部を貫通する、
ストロークセンサ。 A stroke sensor that detects the amount of movement of the detection shaft that follows the object to be detected and moves from the origin position.
With the detection shaft
A spring that returns the detection shaft to the origin position after moving from the origin position,
A first housing with a lid and a mounting part,
With the second housing
With
At least a part of the mounting portion penetrates the lid portion of the first housing.
Stroke sensor.
請求項1に記載のストロークセンサ。 The first housing has a first receiving portion extending the mounting portion in the direction of the detection shaft.
The stroke sensor according to claim 1.
請求項1から2のいずれか1つに記載のストロークセンサ。 The first housing guides the spring by the mounting portion.
The stroke sensor according to any one of claims 1 to 2.
前記第一のハウジングは、前記取付部が前記スプリングの前記一方の端部より前記検出シャフトの方向に入り込む、
請求項1から3のいずれか1つに記載のストロークセンサ。 One end of the spring is in contact with the lid of the first housing.
In the first housing, the mounting portion enters the direction of the detection shaft from the one end portion of the spring.
The stroke sensor according to any one of claims 1 to 3.
前記磁石は、円弧状であり、
前記検出シャフトは、径大部と、前記径大部より直径の小さい径中部を有し、
前記磁石は、前記径中部に取り付けられる、
請求項1から4のいずれか1つに記載のストロークセンサ。 A magnet and a magnetic detector element for detecting a change in the magnetic field generated by the magnet are further provided.
The magnet has an arc shape and has an arc shape.
The detection shaft has a large diameter portion and a middle diameter portion having a diameter smaller than that of the large diameter portion.
The magnet is attached to the middle diameter.
The stroke sensor according to any one of claims 1 to 4.
前記検出シャフトは、前記径中部が前記磁石と前記第二の受部が接しない厚さを有する、
請求項5に記載のストロークセンサ。 The second housing has a second receiving portion that receives the middle diameter portion.
The detection shaft has a thickness such that the middle diameter portion does not contact the magnet and the second receiving portion.
The stroke sensor according to claim 5.
前記第一のハウジングと前記第二のハウジングの接合部は、前記取付部側に設けられる、
請求項1から5のいずれか1つに記載のストロークセンサ。 The detection shaft has an airtight member on the side opposite to the mounting portion, and has an airtight member.
The joint portion between the first housing and the second housing is provided on the mounting portion side.
The stroke sensor according to any one of claims 1 to 5.
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