(57)【要約】【課題】構造を簡素化し気密構造を１箇所としたストロークセンサを提供する。【解決手段】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、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、第一のハウジング２０と、検出シャフト１０を外部に取り出す第二のハウジング３０と、気密部材７０と、を備え、気密部材７０は、第一のハウジング２０と第二のハウジング３０の連結により形成された溝７１に保持される。【選択図】図３
2020159860.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、
第一のハウジングと、
前記検出シャフトを外部に取り出す第二のハウジングと、
気密部材と、
を備え、
前記気密部材は、前記第一のハウジングと前記第二のハウジングの連結により形成された溝に保持される、
ストロークセンサ。
【請求項２】
前記溝は、前記第一のハウジングが有する段差部と、前記第二のハウジングが有する平坦部によって形成される、
請求項１に記載のストロークセンサ。
【請求項３】
前記溝は、前記第一のハウジングと前記第二のハウジングが連結される位置よりも内側に形成される、
請求項１乃至２のいずれか１つに記載のストロークセンサ。
【請求項４】
前記溝は、前記第一のハウジングと前記第二のハウジングが連結される位置よりも上方に形成される、
請求項１乃至３のいずれか１つに記載のストロークセンサ。
【請求項５】
前記検出シャフトは、径大部を有し、
前記径大部は、前記気密部材と常に接する大きさ及び厚さを有する、
請求項１乃至４のいずれか１つに記載のストロークセンサ。
【請求項６】
前記径大部は、前記スプリングの少なくとも一部を収容可能な窪みを有する、
請求項５に記載のストロークセンサ。
【請求項７】
前記検出シャフトは、前記第二のハウジングとの半径方向に隙間を有する、
請求項１乃至６のいずれか１つに記載のストロークセンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はストロークセンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
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に記載のストロークセンサは、シャフトと、シャフトの回転を規制して摺動可能に支持するハウジングと、シャフトを原点位置に復帰させる原点復帰手段と、を備え、シャフトとハウジングとの間に異物が入らないようにパッキンが組み付けられていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１８-４４１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１記載のストロークセンサは、第１ケースと第２ケースの連結部と、シャフトと第２ケースの隙間を塞ぐパッキンと、２箇所の気密構造があり、部品点数が増加すると共に２箇所の気密検査を要するという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、構造を簡素化し気密構造を１箇所としたストロークセンサを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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、
第一のハウジングと、
前記検出シャフトを外部に取り出す第二のハウジングと、
気密部材と、
を備え、
前記気密部材は、前記第一のハウジングと前記第二のハウジングの連結により形成された溝に保持される、
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、構造を簡素化し気密構造を１箇所としたストロークセンサを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明のストロークセンサの正面図である。
【図２】本発明のストロークセンサの右側面図である。
【図３】本発明のストロークセンサの第１の態様のＡ−Ａ断面図である。
【図４】本発明のストロークセンサの第１の態様のＢ−Ｂ断面図である。
【図５】本発明のストロークセンサの第１の態様の検出シャフトの斜視図である。
【図６】本発明のストロークセンサの第２の態様のＡ−Ａ断面図である。
【図７】本発明のストロークセンサの第２の態様のＢ−Ｂ断面図である。
【図８】本発明のストロークセンサの第２の態様の検出シャフトの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
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。
【００１０】
図１、図２、図３、及び図４を参照する。図１は、ストロークセンサ１の正面図を示し、図２は、ストロークセンサ１の右側面図を示す。図３は、ストロークセンサ１の第１の態様のＡ−Ａ断面図を示し、図４は、ストロークセンサ１の第１の態様のＢ−Ｂ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、気密部材７０を備える。またストロークセンサ１は、検出シャフト１０ともに移動する磁石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。
【００１１】
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。
【００１２】
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の方向から径中部１２、径大部１１、径小部１３の順に構成される。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。
【００１３】
図５も併せて参照する。図５は、ストロークセンサ１の第１の態様の検出シャフト１０の斜視図を示す。
【００１４】
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の一端と接する。径大部１１の大きさ及び厚さは、検出シャフト１０が原点位置Ｏにある場合、及び原点位置Ｏから移動量Ｓだけ移動した場合の両方において、後述する気密部材７０と常に接するように構成される。
径大部１１は、第二のハウジング３０の方向に切り欠き１１ａを有する。切り欠き１１ａは、後述する第二のハウジング３０の孔部３２の突起３２ａと嵌合して検出シャフト１０の回り止めを行うことで、検出シャフト１０が高精度に摺動する。
【００１５】
径中部１２は、検出シャフト１０の径大部１１から突出して形成され、後述する磁石収納部１９を有する。径中部１２は、後述するシャフト支持部２２に支持される。
【００１６】
径小部１３は、第二のハウジング３０のシャフト穴３３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。
【００１７】
磁石収納部１９は、径中部１２の先端をくりぬいて形成され、磁石５１を収納し接着剤などで固定して保持する。磁石収納部１９は、接着剤が磁石収納部１９から溢れるのを防止するため、凹部１９ａをさらに備えていてもよい。
【００１８】
第一のハウジング２０は、第一の受部２１と、シャフト支持部２２と、スプリング支持部２３と、基板収納部２５と、段差部２６と、雌ねじ部２９を有して構成される。
【００１９】
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、略円筒状に形成されている。
【００２０】
第一の受部２１は、第一のハウジング２０の内側に設けられる面であり、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。原点位置Ｏから第一の受部２１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。
【００２１】
シャフト支持部２２は、第一のハウジング２０の内側に設けられ、検出シャフト１０の径中部１２を支持する溝として形成される。
【００２２】
スプリング支持部２３は、第一のハウジング２０の内側に設けられる面であり、スプリング４０と接する。
【００２３】
基板収納部２５は、第一のハウジング２０の表面を穿孔して形成されており、後述する磁気検出素子５２を検出シャフト１０の磁石５１に近づけて配置するために用いられる。基板収納部２５は、後述する電気コード５３を仮固定するための円弧形状の溝２５ａと、後述する基板５０を仮固定するための矩形の溝２５ｂが設けられる。
【００２４】
段差部２６は、第一のハウジング２０の縁に設けられる段差であり、後述する平坦部３６と組み合わさって、後述する溝７１を形成する。
【００２５】
雌ねじ部２９は、第一のハウジング２０の段差部２６から延伸した側端の内側に設けられ、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。
【００２６】
第二のハウジング３０は、第二の受部３１と、孔部３２と、シャフト穴３３と、平坦部３６と、面加工部３８と、雄ねじ部３９を有して構成される。
【００２７】
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。
【００２８】
第二の受部３１は、後述する孔部３２の底に設けられる面であり、検出シャフト１０の径大部１１を受け、検出シャフト１０を原点位置Ｏに保つ。
【００２９】
孔部３２は、第二のハウジング３０の内側に設けられ、径大部１１の少なくとも一部を収容可能に構成され、径大部１１の切り欠き１１ａと嵌合する突起３２ａを有する。
【００３０】
シャフト穴３３は、検出シャフト１０の径小部１３を支持し、外部に取り出す。
【００３１】
平坦部３６は、第二のハウジング３０の縁に設けられる平らな面であり、第一のハウジング２０の段差部２６と組み合わさって、後述する溝７１を形成する。
【００３２】
面加工部３８は、第二のハウジング３０の端を多角形状となるように面取り加工した部位である。これにより、第二のハウジング３０をレンチやスパナで回すことができ、第一のハウジング２０との連結が容易になる。
【００３３】
雄ねじ部３９は、第二のハウジング３０の外径面に設けられ、第一のハウジング２０の雌ねじ部２９と螺合により連結される。前記連結に際しては、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さらに行ってもよい。
第一のハウジング２０と第二のハウジング３０が連結される位置は、後述する溝７１よりも外側に形成される。
【００３４】
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。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）が塗布されている。
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、スプリング４０の一端が検出シャフト１０の径大部１１と、スプリング４０の別の一端が第一のハウジング２０のスプリング支持部２３と、接している。
【００３５】
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、スプリング支持部２３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２１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。
【００３６】
磁石５１は、円柱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、検出シャフト１０の磁石収納部１９に取り付けられる。
【００３７】
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ととも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。
【００３８】
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ものであり、例えば、ホール素子などで構成され、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。
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。
【００３９】
基板５０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５０は、基板収納部２５の矩形の溝２５ｂによって仮固定され、基板収納部２５にエポキシ樹脂などの封止部材６０を充填することで気密に封止される。
【００４０】
基板５０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５３にて行われる。電気コード５３は、基板収納部２５の円弧形状の溝２５ａによって仮固定され、基板収納部２５にエポキシ樹脂などの封止部材６０を充填することで基板５０との接続部が気密に封止される。
なお、基板５０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５３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。
【００４１】
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、第一のハウジング２０の基板収納部２５に注入され硬化することで、磁気検出素子５２、基板５０及び電気コード５３の基板５０との接続部を気密に封止する。
【００４２】
気密部材７０は、ストロークセンサ１の気密を保つために用いられるゴム等の弾性部材からなるＯリングであり、検出シャフト１０の径大部１１と常に接する。気密部材７０は、第一のハウジング２０の段差部２６と第二のハウジング３０の平坦部３６によって設けられた溝７１によって保持され、溝７１は、気密部材７０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。
気密部材７０は、検出シャフト１０の径大部１１及び溝７１と押し潰されることで密着し、第一のハウジング２０と第二のハウジング３０の連結部から侵入する水分、及び第二のハウジング３０のシャフト穴３３から侵入する水分がスプリング４０に到達することを防止する。これにより、１箇所の気密構造で２箇所の気密を確保することができる。
また、溝７１は、第一のハウジング２０と第二のハウジング３０の連結部よりも内側及び上方に形成されているため、第一のハウジング２０と第二のハウジング３０を連結する際にねじ山によって気密部材７０を傷つくことを防止する。
【００４３】
図６、図７及び図８を参照する。図６は、ストロークセンサ１の第２の態様のＡ−Ａ断面図を示し、図７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。図８は、ストロークセンサ１の第２の態様の検出シャフト１０の斜視図を示す。
第２の態様のストロークセンサ１は、検出シャフト１０の径大部１１が窪み１４を有し、
検出シャフト１０が第二のハウジング３０と半径方向に隙間Ｗを有して形成される。
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。
【００４４】
窪み１４は、径中部１２の外径からスプリング４０の外径までの円環状に形成され、その深さは、スプリング４０の少なくとも一部を収容可能に構成される。
これにより、窪み１４は、スプリング４０が収容された分ストロークセンサ１の長さを短くすることができ、且つスプリング４０から落ちた潤滑剤を溜め置くことができる。
【００４５】
検出シャフト１０は、第二のハウジング３０の孔部３２とシャフト穴３３に対し、半径方向（軸方向に対し垂直方向）に隙間Ｗ（例えば、０．００４ｍｍ以上０．０２４ｍｍ以下）を有する。
これにより、検出シャフト１０は、第二のハウジング３０との摺動摩擦が起きにくくなり、摩耗によって生じた金属粉がシャフト穴３３からストロークセンサ１の外部に漏れることを防止できる。
【００４６】
以上に説明した態様は、以下の効果を奏する。
【００４７】
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、
第一のハウジング２０と、
検出シャフト１０を外部に取り出す第二のハウジング３０と、
気密部材７０と、
を備え、
気密部材７０は、第一のハウジング２０と第二のハウジング３０の連結により形成された溝７１に保持される。
【００４８】
ストロークセンサ１は、第一のハウジング２０と第二のハウジング３０の連結により形成された溝７１で気密部材７０を保持することで、ストロークセンサ１の気密構造を１箇所とすることができる。
【００４９】
ストロークセンサ１において、
溝７１は、第一のハウジング２０が有する段差部２６と、第二のハウジング３０が有する平坦部３６によって形成される。
【００５０】
ストロークセンサ１は、第一のハウジング２０と第二のハウジング３０が溝を形成することで、部品点数を削減し、構造を簡素化することができる。
【００５１】
ストロークセンサ１において、
溝７１は、第一のハウジング２０と第二のハウジング３０が連結される位置よりも内側に形成される、
【００５２】
ストロークセンサ１は、溝７１が内側に形成されているため、第一のハウジング２０と第二のハウジング３０を連結する際にねじ山によって気密部材７０を傷つくことを防止する。
【００５３】
ストロークセンサ１において、
溝７１は、第一のハウジング２０と第二のハウジング３０が連結される位置よりも上方に形成される、
【００５４】
ストロークセンサ１は、溝７１が上方に形成されているため、第一のハウジング２０と第二のハウジング３０を連結する際にねじ山によって気密部材７０を傷つくことを防止する。
【００５５】
ストロークセンサ１において、
検出シャフト１０は、径大部１１を有し、
径大部１１は、気密部材７０と常に接する大きさ及び厚さを有する。
【００５６】
ストロークセンサ１は、検出シャフト１０の径大部１１が気密部材７０と常に接する大きさ及び厚さを有することで、検出シャフト１０が第一のハウジング２０の方向に移動した場合であっても、気密機能を発揮することができる。
【００５７】
ストロークセンサ１において、
径大部１１は、スプリング４０の少なくとも一部を収容可能な窪み１４を有する。
【００５８】
ストロークセンサ１は、径大部１１がスプリング４０の少なくとも一部を収容可能な窪み１４を有することで、スプリング４０の収容分ストロークセンサ１の長さを短くすることができ、且つスプリング４０から落ちた潤滑剤を溜め置くことができる。
【００５９】
ストロークセンサ１において、
検出シャフト１０は、第二のハウジング３０との半径方向に隙間Ｗを有する。
【００６０】
ストロークセンサ１は、検出シャフト１０が第二のハウジング３０との半径方向に隙間Ｗを有することで第二のハウジング３０との摺動摩擦が起きにくくなり、摩耗によって生じた金属粉がストロークセンサ１の外部に漏れることを防止できる。
【００６１】
なお、上述の態様において、第一のハウジング２０に雌ねじ部２９を第二のハウジング３０に雄ねじ部３９を設けたが、第一のハウジング２０に雄ねじを第二のハウジング３０に雌ねじを設けてもよい。
【００６２】
なお、上述の態様において、気密部材７０は、ＸリングやＵパッキン、オイルシールなどの防水機能を有する他のパッキンを用いてもよい。
【００６３】
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。
【符号の説明】
【００６４】
１      ストロークセンサ
１０    検出シャフト
１１    径大部
１４    窪み
２０    第一のハウジング
２１    第一の受部
２３    スプリング支持部
２６    段差部
２９    雌ねじ部
３０    第二のハウジング
３１    第二の受部
３２    孔部
３３    シャフト穴
３６    平坦部
３９    雄ねじ部
４０    スプリング
５０    基板
５１    磁石
５２    磁気検出素子
６０    封止部材
７０    気密部材
７１    溝
Ｏ      原点位置
Ｓ      移動量
Ｗ      隙間
【図１】
2020159860.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2020159860.tif 000007
【図６】
2020159860.tif 000008
【図７】
2020159860.tif 000009
【図８】
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