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JP7711528B2 - Stroke Sensor - Google Patents
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JP7711528B2 - Stroke Sensor - Google Patents

Stroke Sensor

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JP7711528B2
JP7711528B2 JP2021156548A JP2021156548A JP7711528B2 JP 7711528 B2 JP7711528 B2 JP 7711528B2 JP 2021156548 A JP2021156548 A JP 2021156548A JP 2021156548 A JP2021156548 A JP 2021156548A JP 7711528 B2 JP7711528 B2 JP 7711528B2
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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.

従来より、この種のストロークセンサにあっては、例えば特許文献1に開示されたものが知られている。この特許文献1に記載の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、原点位置から移動した後の検出シャフトを原点位置に復帰させるスプリングと、検出シャフトの移動に伴って磁界を変化させるための磁石と、検出シャフトの移動に伴う磁界の変化から検出シャフトの移動量を検出する磁気検出素子とを備え、検出シャフトの端部を刳り貫いて形成された窪みに磁石を埋設し、接着剤を当該窪みに配設することで磁石を固定する構成としていた。 Conventionally, stroke sensors of this type are known, such as that disclosed in Patent Document 1. The stroke sensor described in Patent Document 1 is a stroke sensor that detects the amount of movement of a detection shaft that moves from an origin position following an object to be detected, and includes a spring that returns the detection shaft to the origin position after it has moved from the origin position, a magnet that changes the magnetic field as the detection shaft moves, and a magnetic detection element that detects the amount of movement of the detection shaft from the change in the magnetic field as the detection shaft moves, and is configured such that the magnet is embedded in a recess formed by hollowing out the end of the detection shaft, and the magnet is fixed by disposing an adhesive in the recess.

特開2020ー139838号公報JP 2020-139838 A

しかしながら、特許文献1に記載のストロークセンサの場合、前記窪みを設けるために検出シャフトに孔開け加工を施す必要があり、さらに当該孔開け加工後に前記窪みに埋設される磁石を接着剤で接着固定することから、ストロークセンサを製造するための費用が嵩み、コストアップとなっていた。
そこで本発明は、前述の課題に対して対処するため、低コスト化を実現することが可能なストロークセンサを提供することを目的とする。
However, in the case of the stroke sensor described in Patent Document 1, it is necessary to drill a hole in the detection shaft to provide the recess, and further, after the hole drilling, the magnet to be embedded in the recess is adhesively fixed in place, which increases the expense of manufacturing the stroke sensor and results in increased costs.
SUMMARY OF THE PRESENT DISCLOSURE In order to address the above-mentioned problems, an object of the present invention is to provide a stroke sensor that can achieve low costs.

本発明は、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において、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、前記検出シャフトの移動に伴って磁界を変化させるための磁石と、前記検出シャフトの移動に伴う磁界の変化から前記検出シャフトの前記移動量を検出する磁気検出素子とを備え、前記検出シャフトは、径大部と、前記径大部よりも径小となる径中部と、前記径中部よりも径小となる径小部とを有し、前記磁石は、前記径中部に設けられる磁石受部と、前記径小部に配設される磁石保持部材との間に位置し、前記磁石保持部材は、その一部が前記径小部の外周面に設けられた溝部に配設されることを特徴とする。また本発明は、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において、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、前記検出シャフトの移動に伴って磁界を変化させるための磁石と、前記検出シャフトの移動に伴う磁界の変化から前記検出シャフトの前記移動量を検出する磁気検出素子とを備え、前記検出シャフトは、径大部と、前記径大部よりも径小となる径中部と、前記径中部よりも径小となる径小部とを有し、前記磁石は、前記径中部に設けられる磁石受部と、前記径小部に配設される磁石保持部材との間に位置し、前記磁石保持部材は、有端状の止め輪であることを特徴とする。
The present invention provides a stroke sensor that detects the amount of movement of a detection shaft that moves from an origin position in response to a detected object, the stroke sensor comprising: a spring that returns the detection shaft to the origin position after it has moved from the origin position; a magnet that changes a magnetic field as the detection shaft moves; and a magnetic detection element that detects the amount of movement of the detection shaft from the change in the magnetic field as the detection shaft moves, the detection shaft having a large diameter portion, a middle diameter portion that is smaller in diameter than the large diameter portion, and a small diameter portion that is smaller in diameter than the middle diameter portion, the magnet is located between a magnet receiving portion provided in the middle diameter portion and a magnet holding member disposed in the small diameter portion, and a part of the magnet holding member is disposed in a groove provided on the outer circumferential surface of the small diameter portion. The present invention also provides a stroke sensor that detects the amount of movement of a detection shaft that moves from an origin position in response to a detected object, the stroke sensor comprising: a spring that returns the detection shaft to the origin position after it has moved from the origin position; a magnet that changes a magnetic field as the detection shaft moves; and a magnetic detection element that detects the amount of movement of the detection shaft from the change in the magnetic field as the detection shaft moves, the detection shaft having a large diameter portion, a middle diameter portion that is smaller in diameter than the large diameter portion, and a small diameter portion that is smaller in diameter than the middle diameter portion, the magnet being positioned between a magnet receiving portion provided in the middle diameter portion and a magnet holding member disposed on the small diameter portion, and the magnet holding member being a snap ring with two ends.

また本発明は、前記磁石は、環状に形成され、前記径小部が貫通する貫通部を備えることを特徴とする。 The present invention is also characterized in that the magnet is formed in an annular shape and has a through-hole through which the small diameter portion passes.

また本発明は、前記磁石は、前記磁石受部側に位置する第一の環状面と、前記磁石保持部材側に位置する第二の環状面とを備えることを特徴とする。 The present invention is also characterized in that the magnet has a first annular surface located on the magnet receiving portion side and a second annular surface located on the magnet holding member side.

また本発明は、前記磁石の外形形状は、前記径中部及び前記磁石保持部材の外形形状よりも大きいことを特徴とする。 The present invention is also characterized in that the outer shape of the magnet is larger than the outer shape of the central diameter portion and the magnet holding member.

また本発明は、前記磁石保持部材と前記磁石受部との間の間隔は、前記第一の環状面と前記第二の環状面との間の間隔よりも大きいことを特徴とする。 The present invention is also characterized in that the distance between the magnet holding member and the magnet receiving portion is greater than the distance between the first annular surface and the second annular surface.

本発明によれば、所期の目的を達成でき、構造を簡素化し低コスト化を実現することが可能なストロークセンサを提供できる。 The present invention provides a stroke sensor that can achieve the intended purpose, has a simplified structure, and is low-cost.

本実施形態によるストロークセンサの断面図。FIG. 2 is a cross-sectional view of the stroke sensor according to the embodiment. 同実施形態による検出シャフト、スプリング、磁石の断面図。FIG. 4 is a cross-sectional view of a detection shaft, a spring, and a magnet according to the embodiment. 同実施形態による検出シャフトの要部拡大断面図。FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of a main portion of the detection shaft according to the embodiment. 同実施形態による第一、第三のハウジングの断面図。FIG. 4 is a cross-sectional view of first and third housings according to the embodiment. 同実施形態による第二のハウジングの断面図。FIG. 4 is a cross-sectional view of a second housing according to the embodiment.

以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。 The following describes an embodiment of the present invention with reference to the attached drawings.

図1を参照する。本実施形態によるストロークセンサ1は、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であって、検出シャフト10と、第一のハウジング20と、第二のハウジング30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、検出シャフト10の移動に伴って磁界を変化させるための磁石50と、検出シャフト10の移動に伴う磁界の変化から検出シャフト10の移動量Sを検出する磁気検出素子60と、第三のハウジング70と、封止部材80とを備える。 Refer to FIG. 1. The stroke sensor 1 according to this embodiment is a stroke sensor that detects the amount of movement S of the detection shaft 10 that moves from the origin position O in response to the object to be detected, and includes the detection shaft 10, a first housing 20, a second housing 30, a spring 40 that returns the detection shaft 10 to the origin position O after it has moved from the origin position O, a magnet 50 that changes the magnetic field as the detection shaft 10 moves, a magnetic detection element 60 that detects the amount of movement S of the detection shaft 10 from the change in the magnetic field as the detection shaft 10 moves, a third housing 70, and a sealing member 80.

図2、図3を併せて参照する。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(Steel Use Stainless; SUS)からなる。 See also Figures 2 and 3. The detection shaft 10 is a detection medium that is moved by the movement of the object to be detected, and is connected to the object to which an external force is transmitted, and moves back and forth in the axial direction to move forward and backward to move forward and backward to move forward and backward to move forward and backward to move forward and backward. The detection shaft 10 is preferably made of a non-magnetic material with a certain degree of rigidity, such as austenitic stainless steel (Steel Use Stainless; SUS).

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、及び径小部13を有し、本実施例では、第一のハウジング20の方向から径小部13、径中部12、径大部11の並びで構成される。また、この場合、径大部11は、検出シャフト10において最も直径が大きい径大部11aと、この径大部11aよりも若干、直径が小さい径大部11bとからなる。なお、図1中、17a、17bは、検出シャフト10に取り付けられた第一、第二の座金であり、これら第一、第二の座金17a、17bは、スプリング40の両端側に位置する。例えば図1に示すように第一の座金17aはスプリング40の左側に位置し、第二の座金17bはスプリング40の右側に位置する。 The detection shaft 10 has a cylindrical large diameter section 11, a medium diameter section 12, and a small diameter section 13, which are different in diameter. In this embodiment, the small diameter section 13, the medium diameter section 12, and the large diameter section 11 are arranged in sequence from the direction of the first housing 20. In this case, the large diameter section 11 is composed of a large diameter section 11a, which has the largest diameter in the detection shaft 10, and a large diameter section 11b, which has a diameter slightly smaller than that of the large diameter section 11a. In addition, in FIG. 1, 17a and 17b are first and second washers attached to the detection shaft 10, and these first and second washers 17a and 17b are located on both ends of the spring 40. For example, as shown in FIG. 1, the first washer 17a is located on the left side of the spring 40, and the second washer 17b is located on the right side of the spring 40.

径大部11aは、検出シャフト10において、最も直径の大きい円板状の部位であり、第二のハウジング30内に配置され、第二の座金17bを支持する。径大部11bは、第二のハウジング30の後述するシャフト孔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。また、径大部11bには気密部材14が取り付けられる。 The large diameter portion 11a is the disk-shaped portion with the largest diameter in the detection shaft 10, and is disposed within the second housing 30 to support the second washer 17b. The large diameter portion 11b protrudes outward from a shaft hole in the second housing 30, which will be described later, and is connected to a detection object (not shown). In addition, an airtight member 14 is attached to the large diameter portion 11b.

径中部12は、径大部11より径小となる略円柱状の部位である。径中部12には、径大部11から離れるに従って、第二の座金17b、スプリング40、第一の座金17a、止め輪15が位置するように組み付けられる。また、径中部12には、径小部13に隣接した位置に、磁石50を受ける段差形状からなる磁石受部12aが設けられる。 The middle diameter portion 12 is a generally cylindrical portion with a smaller diameter than the large diameter portion 11. The middle diameter portion 12 is fitted with the second washer 17b, spring 40, first washer 17a, and retaining ring 15, which are positioned in order as they move away from the large diameter portion 11. In addition, the middle diameter portion 12 is provided with a stepped magnet receiving portion 12a adjacent to the small diameter portion 13, which receives the magnet 50.

径小部13は、径大部11(径中部12)より径小となる略円柱状の部位であり、第一のハウジング20内に配置される。径小部13には、径中部12側とは反対側に略円形の端面13aが形成される。また、径小部13の曲面状の外周面13bには、磁石保持部材16の後述する内縁部が嵌まる溝部13cが設けられている。 The small diameter portion 13 is a generally cylindrical portion with a smaller diameter than the large diameter portion 11 (medium diameter portion 12), and is disposed within the first housing 20. The small diameter portion 13 has a generally circular end face 13a on the side opposite the medium diameter portion 12. The curved outer circumferential surface 13b of the small diameter portion 13 is provided with a groove portion 13c into which the inner edge portion of the magnet holding member 16, which will be described later, fits.

気密部材14は、ゴムによって形成されたOリングを適用することができ、径大部11bに設けられた溝によって保持される。気密部材14は、ストロークセンサ1の気密を保持することを目的として設けられたものであり、当該溝は、気密部材14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 airtight member 14 can be an O-ring made of rubber, and is held in place by a groove provided in the large diameter portion 11b. The airtight member 14 is provided for the purpose of maintaining the airtightness of the stroke sensor 1, and the groove is configured to satisfy the groove structure required for the airtight function of the airtight member 14.

止め輪15は、非磁性材料からなるラジアル方向取り付け式止め輪を適用することができ、径中部12bに設けられた図示しない溝によって保持される。止め輪15は、第一の座金17aを支持する。つまり、本例では止め輪15と径大部11との間に第一の座金17aとスプリング40と第二の座金17bとが挟持される構成となる。 The retaining ring 15 may be a radially mounted retaining ring made of a non-magnetic material, and is held in place by a groove (not shown) provided in the middle diameter portion 12b. The retaining ring 15 supports a first washer 17a. In other words, in this example, the first washer 17a, the spring 40, and the second washer 17b are sandwiched between the retaining ring 15 and the large diameter portion 11.

磁石保持部材16は、非磁性材料からなる有端状の止め輪(ラジアル方向取り付け式止め輪)を適用することができ、磁石50を保持可能に構成される。磁石保持部材16は、その一部である内縁部16aが外周面13bに設けられた溝部13cに配設(保持)されることになる。つまり、このことは磁石保持部材16が径小部13に配設されることを意味している。 The magnet holding member 16 can be a snap ring (a radially attached snap ring) made of a non-magnetic material, and is configured to be able to hold the magnet 50. The inner edge 16a of the magnet holding member 16 is disposed (held) in a groove 13c provided in the outer circumferential surface 13b. In other words, this means that the magnet holding member 16 is disposed in the small diameter portion 13.

第一の座金17aは、例えば非磁性材料からなるO型のワッシャを適用することができ、その直径は止め輪15よりも大きく、第一のハウジング20の後述する円筒部の内径よりも小さく構成される。 The first washer 17a can be, for example, an O-shaped washer made of a non-magnetic material, and its diameter is larger than that of the retaining ring 15 and smaller than the inner diameter of the cylindrical portion of the first housing 20, which will be described later.

第二の座金17bは、例えば非磁性材料からなるO型のワッシャを適用することができ、その直径は径大部11aよりも大きく、第二のハウジング30の後述する薄肉円筒部分の内径よりも小さく構成される。第一の座金17a、及び第二の座金17bは、検出シャフト10の移動により、別の部材に接触した際のスラスト荷重に耐えるように設計される。なお、この場合、第一の座金17aと第二の座金17bは、大きさが同一のものが用いられている。 The second washer 17b can be, for example, an O-shaped washer made of a non-magnetic material, and its diameter is larger than the large diameter portion 11a and smaller than the inner diameter of the thin cylindrical portion of the second housing 30, which will be described later. The first washer 17a and the second washer 17b are designed to withstand the thrust load when the detection shaft 10 moves and comes into contact with another member. In this case, the first washer 17a and the second washer 17b are the same size.

図4を併せて参照する。第一のハウジング20は、第一の座金17aを受ける第一の座金支持部21と、凹部22と、取付部23と、雌ねじ部24とを有して構成される。 Also refer to FIG. 4. The first housing 20 is configured to have a first washer support portion 21 that receives the first washer 17a, a recess 22, an attachment portion 23, and a female thread portion 24.

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、略円筒状の円筒部20aと外周部の一部が平坦面形状に形成された非円筒部20bによって形成されている。 The first housing 20 is preferably made of a non-magnetic material such as aluminum or stainless steel, and is formed of a substantially cylindrical portion 20a and a non-cylindrical portion 20b in which part of the outer periphery is formed into a flat surface shape.

第一の座金支持部21は、円筒部20aの内側に設けられる円環状の面であり、第一の座金17aの外縁部分を支持する。 The first washer support portion 21 is an annular surface provided on the inside of the cylindrical portion 20a, and supports the outer edge portion of the first washer 17a.

凹部22は、非円筒部20bの内側に設けられ、検出シャフト10の径小部13を支持する略カップ型の窪み部として形成される。凹部22は、径小部13の端面13aに対向(対向)するように設けられる第一の対応部22aと、径小部13(外周面13b)を支持可能に構成された軸支持部22bとを有する。 The recess 22 is provided inside the non-cylindrical portion 20b and is formed as a generally cup-shaped recess that supports the small diameter portion 13 of the detection shaft 10. The recess 22 has a first corresponding portion 22a that is provided to face (oppose) the end face 13a of the small diameter portion 13, and a shaft support portion 22b that is configured to be able to support the small diameter portion 13 (outer peripheral surface 13b).

第一の対応部22aは、端面13a(径小部13)を受ける受部として機能し、検出シャフト10の移動量Sを制限する機能を有する。検出シャフト10の移動量Sを制限することで、スプリング40の押し潰される量が小さくなる。これによれば、スプリング40の負担を軽減し、長寿命化できる。また、軸支持部22bによって径小部13が支持されることで、検出シャフト10の軸方向に沿った検出ストロークS分の摺動が良好なものとなる。 The first corresponding portion 22a functions as a receiving portion that receives the end face 13a (small diameter portion 13) and has the function of limiting the amount of movement S of the detection shaft 10. By limiting the amount of movement S of the detection shaft 10, the amount of compression of the spring 40 is reduced. This reduces the burden on the spring 40 and extends its life. In addition, the small diameter portion 13 is supported by the shaft support portion 22b, which improves the sliding of the detection stroke S along the axial direction of the detection shaft 10.

取付部23は、非円筒部20bの外周部の一部に設けられた前記平坦面である。この取付部23は、第三のハウジング70を適宜固定手段を用いて取り付けるための部位として機能する。 The mounting portion 23 is the flat surface provided on a portion of the outer periphery of the non-cylindrical portion 20b. This mounting portion 23 functions as a portion for mounting the third housing 70 using an appropriate fixing means.

雌ねじ部24は、円筒部20aの内周面に備えられ、第一のハウジング20と第二のハウジング30を連結するために用いられる。 The female thread portion 24 is provided on the inner surface of the cylindrical portion 20a and is used to connect the first housing 20 and the second housing 30.

図5を併せて参照する。第二のハウジング30は、検出シャフト10の径大部11を収容する空所としての孔部31と、シャフト孔32と、第二の座金支持部33と、雄ねじ部34とを有して構成される。 See also FIG. 5. The second housing 30 is configured to have a hole portion 31 as a void that accommodates the large diameter portion 11 of the detection shaft 10, a shaft hole 32, a second washer support portion 33, and a male thread portion 34.

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、略円筒状に形成されている。 The second housing 30 is preferably made of a non-magnetic material such as aluminum or stainless steel, and is formed into a roughly cylindrical shape.

孔部31は、第二のハウジング30の内側に設けられる円環状の溝部であり、その開口幅はシャフト孔32の開口幅よりも大きい。 The hole 31 is an annular groove provided on the inside of the second housing 30, and its opening width is larger than the opening width of the shaft hole 32.

シャフト孔32は、孔部31に連なるように設けられ、検出シャフト10を摺動可能に支持して外部に取り出す。 The shaft hole 32 is provided to communicate with the hole portion 31 and slidably supports the detection shaft 10 for external extension.

第二の座金支持部33は、孔部31の外側周囲に設けられる円環状の面であり、第二の座金17bの外縁部分を支持する。 The second washer support portion 33 is an annular surface provided around the outer periphery of the hole portion 31, and supports the outer edge portion of the second washer 17b.

雄ねじ部34は、シャフト孔32と相対する方向となる第二のハウジング30の薄肉円筒部分30aの外周面に備えられ、第一のハウジング20と第二のハウジング30を連結するために用いられる。前記連結に際しては、必要に応じて補強用接着剤(例えば、シーロック剤)などでねじの緩み防止を行ってもよい。 The male threaded portion 34 is provided on the outer peripheral surface of the thin cylindrical portion 30a of the second housing 30, which faces the shaft hole 32, and is used to connect the first housing 20 and the second housing 30. When connecting the first housing 20 and the second housing 30, a reinforcing adhesive (e.g., a sealant) may be used to prevent the threads from loosening, if necessary.

また、図5中、35は径大部11に対応(対向)するように設けられる第二の対応部であり、この第二の対応部35は、孔部31とシャフト孔32との境界部分に設けられた円環状の面である。第二の対応部35は、径大部11を受ける受部として機能し、検出シャフト10の移動量Sを制限する。検出シャフト10の移動量Sを制限することで、スプリング40の押し潰される量が小さくなる。これによれば、スプリング40の負担を軽減し、長寿命化できる。 In addition, in FIG. 5, 35 is a second corresponding portion provided to correspond (face) to the large diameter portion 11, and this second corresponding portion 35 is an annular surface provided at the boundary between the hole portion 31 and the shaft hole 32. The second corresponding portion 35 functions as a receiving portion that receives the large diameter portion 11, and limits the amount of movement S of the detection shaft 10. By limiting the amount of movement S of the detection shaft 10, the amount that the spring 40 is crushed is reduced. This reduces the burden on the spring 40 and extends its life.

スプリング40は、図1、図2に示すようにステンレス鋼などの非磁性材料のものが好ましく、例えばSUS304WPBによる円筒状のコイルばねで構成される。 The spring 40 is preferably made of a non-magnetic material such as stainless steel as shown in Figures 1 and 2, and is configured as a cylindrical coil spring made of, for example, SUS304WPB.

スプリング40は、内側に検出シャフト10の径中部12を通すように構成され、その両端側において、第一の座金17a、及び第二の座金17bと接している。つまり、スプリング40は、第一の座金17aと第二の座金17bとの間に位置する径中部12の周囲に装着される The spring 40 is configured to pass through the center diameter portion 12 of the detection shaft 10 on the inside, and is in contact with the first washer 17a and the second washer 17b at both ends. In other words, the spring 40 is attached around the center diameter portion 12 located between the first washer 17a and the second washer 17b.

スプリング40は、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に支持された第二の座金17bがスプリング40を押し、且つ、第一の座金支持部21に支持された第一の座金17a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、端面13a(径小部13)が第一の対応部25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、原点位置Oに戻される。 When the detection shaft 10, which is at the origin position O, moves in a manner such that it is pushed toward the first housing 20, the second washer 17b supported by the large diameter portion 11 pushes the spring 40, and the first washer 17a supported by the first washer support portion 21 supports the spring 40, so that the spring 40 is crushed and can move a distance S until the end face 13a (small diameter portion 13) hits the first corresponding portion 25. Then, when the force pushing the detection shaft 10 is gone, the spring force accumulated in the spring 40 returns it to the origin position O.

また、スプリング40は、原点位置Oにある検出シャフト10が第二のハウジング30の方向に引き込まれるように移動すると、止め輪15に支持された第一の座金17aがスプリング40を押し、且つ、第二の座金支持部33に支持された第二の座金17b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、径大部11が第二の対応部35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を引き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、原点位置Oに戻される。 When the detection shaft 10 at the origin position O moves so as to be pulled in toward the second housing 30, the first washer 17a supported by the retaining ring 15 presses the spring 40, and the second washer 17b supported by the second washer support portion 33 supports the spring 40, so that the spring 40 is crushed and can move by the movement amount S until the large diameter portion 11 hits the second corresponding portion 35. Then, when the force pulling the detection shaft 10 disappears, the spring force accumulated in the spring 40 returns it to the origin position O.

磁石50は、例えば円環状(リング状)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)を適用することができ、図1中、磁気検出素子60の直下に位置する。 The magnet 50 can be, for example, a rare earth magnet (e.g., a magnet made of a material such as SmCo or NdFeB) formed in an annular (ring-shaped) shape, and is located directly below the magnetic detection element 60 in FIG. 1.

磁石50は、径小部13を包囲するように磁石受部12aと磁石保持部材16との間に位置し、径小部13が貫通する貫通部51と、磁石受部12a側に位置する第一の環状面52と、磁石保持部材16側に位置する第二の環状面53とを備える(図3参照)。また、ここでの磁石50の外形形状は、径中部12及び磁石保持部材16の外形形状よりも大きくなっている。 The magnet 50 is located between the magnet receiving portion 12a and the magnet holding member 16 so as to surround the small diameter portion 13, and has a through portion 51 through which the small diameter portion 13 passes, a first annular surface 52 located on the magnet receiving portion 12a side, and a second annular surface 53 located on the magnet holding member 16 side (see FIG. 3). The outer shape of the magnet 50 here is larger than the outer shapes of the medium diameter portion 12 and the magnet holding member 16.

そして、磁石50は、磁気検出素子60に磁界を提供しており、磁石50が検出シャフト10とともに移動することで磁気検出素子60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60が移動量Sとして検出する。なお、磁石50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何れでもよい。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 magnet 50 provides a magnetic field to the magnetic detection element 60, and as the magnet 50 moves with the detection shaft 10, it changes the direction and strength of the magnetic field it provides to the magnetic detection element 60, which the magnetic detection element 60 detects as a movement amount S. The magnet 50 may be either a sintered magnet or a plastic magnet that is mixed with plastic and compressed or molded, depending on the manufacturing method. While sintered magnets have a stronger magnetic force, plastic magnets have characteristics such as ease of mass production and high resistance to cracking, so the magnet can be selected appropriately depending on the usage conditions and design requirements.

磁気検出素子60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60は、被検出体の移動などに伴う磁界の変化を電気信号に変換して外部に出力するものである。 The magnetic detection element 60 detects changes in the position and amount of movement of the object to be detected based on the direction and strength of the magnetic field, and is composed of, for example, a Hall element. The magnetic detection element 60 converts changes in the magnetic field caused by the movement of the object to be detected into an electrical signal and outputs it to the outside.

第三のハウジング70は、図1、図4に示すように樹脂材料によって形成され、第一のハウジング20の取付部23と適宜固定手段を用いて固定される。第三のハウジング70は、断面略凹部形状に形成された収納部71を備えている。収納部71の内部には検出シャフト10の軸方向と略平行となるように基板71aが配設される。 The third housing 70 is made of a resin material as shown in Figs. 1 and 4, and is fixed to the mounting portion 23 of the first housing 20 using an appropriate fixing means. The third housing 70 has a storage portion 71 formed with a cross-sectional shape that is approximately concave. Inside the storage portion 71, a substrate 71a is disposed so as to be approximately parallel to the axial direction of the detection shaft 10.

基板71aは、ガラスエポキシなどからなるプリント基板を適用することができ、磁石50側となる基板71aの一方の面に磁気検出素子60が実装(配設)される。基板71aに備えられる磁気検出素子60への電源の取り込みや外部への電気信号の出力は、基板71aに接続される図示しない電気コードにて行われる。なお、磁気検出素子60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 substrate 71a may be a printed circuit board made of glass epoxy or the like, and the magnetic detection element 60 is mounted (disposed) on one side of the substrate 71a that faces the magnet 50. The magnetic detection element 60 provided on the substrate 71a is supplied with power and an electrical signal is output to the outside via an electrical cord (not shown) connected to the substrate 71a. Note that a direct connector or coupler may be used instead of an electrical cord to supply power to the magnetic detection element 60 and output an electrical signal to the outside.

封止部材80は、例えばエポキシ樹脂などが用いられる。封止部材80は、収納部71に注入され硬化することで、磁気検出素子60、及び基板71aを気密に封止する。 The sealing member 80 is made of, for example, epoxy resin. The sealing member 80 is injected into the storage section 71 and hardens to airtightly seal the magnetic detection element 60 and the substrate 71a.

以上のように本実施形態では、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、検出シャフト10の移動に伴って磁界を変化させるための磁石50と、検出シャフト10の移動に伴う磁界の変化から検出シャフト10の移動量Sを検出する磁気検出素子60とを備え、検出シャフト10は、径大部11と、径中部12と、径小部13とを有し、磁石50は、径中部12に設けられる磁石受部12aと、径小部13に配設される磁石保持部材16との間に位置している。 As described above, this embodiment includes a spring 40 that returns the detection shaft 10 to the origin position O after it has moved from the origin position O, a magnet 50 that changes the magnetic field as the detection shaft 10 moves, and a magnetic detection element 60 that detects the amount of movement S of the detection shaft 10 from the change in the magnetic field as the detection shaft 10 moves. The detection shaft 10 has a large diameter portion 11, a medium diameter portion 12, and a small diameter portion 13, and the magnet 50 is located between the magnet receiving portion 12a provided in the medium diameter portion 12 and the magnet holding member 16 arranged in the small diameter portion 13.

従って、従来のように検出シャフトに孔開け加工を施したり、当該孔開け加工後に前記窪みに埋設される磁石を接着剤で接着固定するといった煩雑な作業を行うことが不要となり、径小部13を磁石50の貫通部51に貫通させ、磁石保持部材16を外周面13bに嵌めるだけの簡易な作業で磁石50を磁石受部12aと磁石保持部材16との間に配置可能となるため、ストロークセンサを製造するための費用が低減され、低コスト化を実現することが可能なストロークセンサを提供することができる。 Therefore, it is no longer necessary to perform the conventional complicated work of drilling holes in the detection shaft and then gluing and fixing the magnet embedded in the recess after the drilling process. Instead, the magnet 50 can be placed between the magnet receiving portion 12a and the magnet holding member 16 by simply passing the small diameter portion 13 through the through portion 51 of the magnet 50 and fitting the magnet holding member 16 to the outer circumferential surface 13b. This reduces the cost of manufacturing the stroke sensor, making it possible to provide a stroke sensor that can achieve low costs.

また本実施形態では、磁石保持部材16は、その一部である内縁部16aが径小部13の外周面13bに設けられた溝部13cに配設されることにより、磁石50を簡易な構成にて保持することが可能となる。 In addition, in this embodiment, the magnet holding member 16 has an inner edge 16a, which is a part of the magnet holding member 16, disposed in a groove 13c provided on the outer circumferential surface 13b of the small diameter portion 13, thereby enabling the magnet 50 to be held in a simple configuration.

本発明は、以上の実施形態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-described embodiments and drawings. Modifications (including the deletion of components) can be made as appropriate without departing from the spirit of the present invention.

例えば上述の実施形態では、第一のハウジング20及び第二のハウジング30がともに非磁性材料で形成されるものであったが、第一のハウジング20と第二のハウジング30とのうち少なくとも一方を樹脂材料により形成してもよい。 For example, in the above embodiment, both the first housing 20 and the second housing 30 are made of a non-magnetic material, but at least one of the first housing 20 and the second housing 30 may be made of a resin material.

また、磁石50は磁石保持部材16と磁石受部12aとの間に配置されていればよく、必要に応じて磁石保持部材16と磁石受部12aとの間の間隔は、第一の環状面52と第二の環状面53との間の間隔よりも大きくしてもよい。 Furthermore, the magnet 50 only needs to be disposed between the magnet holding member 16 and the magnet receiving portion 12a, and if necessary, the distance between the magnet holding member 16 and the magnet receiving portion 12a may be greater than the distance between the first annular surface 52 and the second annular surface 53.

なお、以上の説明では、本発明の理解を容易にするために、公知の技術的事項の説明を適宜省略した。 In the above explanation, explanations of well-known technical matters have been omitted as appropriate to facilitate understanding of the present invention.

1 ストロークセンサ
10 検出シャフト
11a、11b 径大部
12 径中部
12a 磁石受部
13 径小部
13a 端面
13b 外周面
13c 溝部
16 磁石保持部材
16a 内縁部
17a 第一の座金
17b 第二の座金
20 第一のハウジング
22 凹部
22a 第一の対応部
22b 軸支持部
30 第二のハウジング
31 孔部
35 第二の対応部受部
40 スプリング
50 磁石
51 貫通部
52 第一の環状面
53 第二の環状面
60 磁気検出素子
70 第三のハウジング
71 収納部
71a 基板
80 封止部材
O 原点位置
S 移動量
1 stroke sensor 10 detection shaft 11a, 11b large diameter portion 12 medium diameter portion 12a magnet receiving portion 13 small diameter portion 13a end face 13b outer circumferential surface 13c groove portion 16 magnet holding member 16a inner edge portion 17a first washer 17b second washer 20 first housing 22 recess 22a first corresponding portion 22b shaft support portion 30 second housing 31 hole portion 35 second corresponding portion receiving portion 40 spring 50 magnet 51 through portion 52 first annular surface 53 second annular surface 60 magnetic detection element 70 third housing 71 storage portion 71a substrate 80 sealing member O origin position S movement amount

Claims (6)

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において、
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、
前記検出シャフトの移動に伴って磁界を変化させるための磁石と、
前記検出シャフトの移動に伴う磁界の変化から前記検出シャフトの前記移動量を検出する磁気検出素子とを備え、
前記検出シャフトは、径大部と、前記径大部よりも径小となる径中部と、前記径中部よりも径小となる径小部とを有し、
前記磁石は、前記径中部に設けられる磁石受部と、前記径小部に配設される磁石保持部材との間に位置し
前記磁石保持部材は、その一部が前記径小部の外周面に設けられた溝部に配設されることを特徴とするストロークセンサ。
In a stroke sensor that detects the amount of movement of a detection shaft that moves from an origin position to follow a detection object,
a spring that returns the detection shaft to the original position after the detection shaft has moved from the original position;
a magnet for changing a magnetic field in accordance with the movement of the detection shaft;
a magnetic detection element that detects the amount of movement of the detection shaft from a change in a magnetic field caused by the movement of the detection shaft,
the detection shaft has a large diameter portion, a middle diameter portion having a smaller diameter than the large diameter portion, and a small diameter portion having a smaller diameter than the middle diameter portion,
The magnet is located between a magnet receiving portion provided in the middle diameter portion and a magnet holding member provided in the small diameter portion ,
The stroke sensor is characterized in that a portion of the magnet holding member is disposed in a groove provided on an outer circumferential surface of the small diameter portion .
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において、
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、
前記検出シャフトの移動に伴って磁界を変化させるための磁石と、
前記検出シャフトの移動に伴う磁界の変化から前記検出シャフトの前記移動量を検出する磁気検出素子とを備え、
前記検出シャフトは、径大部と、前記径大部よりも径小となる径中部と、前記径中部よりも径小となる径小部とを有し、
前記磁石は、前記径中部に設けられる磁石受部と、前記径小部に配設される磁石保持部材との間に位置し、
前記磁石保持部材は、有端状の止め輪であることを特徴とするストロークセンサ。
In a stroke sensor that detects the amount of movement of a detection shaft that moves from an origin position to follow a detection object,
a spring that returns the detection shaft to the original position after the detection shaft has moved from the original position;
a magnet for changing a magnetic field in accordance with the movement of the detection shaft;
a magnetic detection element that detects the amount of movement of the detection shaft from a change in a magnetic field caused by the movement of the detection shaft,
the detection shaft has a large diameter portion, a middle diameter portion having a smaller diameter than the large diameter portion, and a small diameter portion having a smaller diameter than the middle diameter portion,
The magnet is located between a magnet receiving portion provided in the middle diameter portion and a magnet holding member provided in the small diameter portion,
The stroke sensor is characterized in that the magnet holding member is a snap ring having two ends .
前記磁石は、環状に形成され、前記径小部が貫通する貫通部を備えることを特徴とする請求項1または請求項2記載のストロークセンサ。 3. The stroke sensor according to claim 1 , wherein the magnet is formed in an annular shape and has a through-portion through which the small diameter portion passes . 前記磁石は、前記磁石受部側に位置する第一の環状面と、前記磁石保持部材側に位置する第二の環状面とを備えることを特徴とする請求項記載のストロークセンサ。 4. The stroke sensor according to claim 3 , wherein the magnet has a first annular surface located on the magnet receiving portion side and a second annular surface located on the magnet holding member side . 前記磁石の外形形状は、前記径中部及び前記磁石保持部材の外形形状よりも大きいことを特徴とする請求項1から請求項のうち何れか1つに記載のストロークセンサ。 5. The stroke sensor according to claim 1 , wherein an outer shape of the magnet is larger than outer shapes of the central diameter portion and the magnet holding member . 前記磁石保持部材と前記磁石受部との間の間隔は、前記第一の環状面と前記第二の環状面との間の間隔よりも大きいことを特徴とする請求項記載のストロークセンサ。
5. The stroke sensor according to claim 4 , wherein a distance between the magnet holding member and the magnet receiving portion is greater than a distance between the first annular surface and the second annular surface .
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