(57)【要約】【課題】変位センサの配線と基板との接続箇所に応力が集中することを防止する。【解決手段】可動体３の変位量を検出する変位センサ１０は、可動体３に摺接して設けられ、可動体３の変位に応じた信号を出力するセンサ部１１と、センサ部１１と配線１２によって接続され、センサ部１１から出力される信号を処理する回路を有する基板１３と、センサ部１１を支持するとともに基板１３を収容するケース１４と、を備える。基板１３は、配線１２がセンサ部１１と基板１３との間で屈曲する屈曲部１２ａを有するようにケース１４内に固定される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
可動体の変位量を検出する変位センサであって、
前記可動体に摺接して設けられ、前記可動体の変位に応じた信号を出力するセンサ部と、
前記センサ部と配線によって接続され、前記センサ部から出力される信号を処理する回路を有する基板と、
前記センサ部を支持するとともに前記基板を収容するケースと、
を備え、
前記基板は、前記配線が前記センサ部と前記基板との間で屈曲する屈曲部を有するように前記ケース内に固定される、
ことを特徴とする変位センサ。
【請求項２】
前記基板は、前記ケース内の一か所に充填されるモールド樹脂によってモールドされる、
ことを特徴とする請求項１に記載の変位センサ。
【請求項３】
前記配線の前記屈曲部はモールド樹脂の外側に位置する、
ことを特徴とする請求項２に記載の変位センサ。
【請求項４】
前記センサ部から延出する前記配線と前記基板から延出する前記配線とのなす角度は９０度である、
ことを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の変位センサ。
【請求項５】
可動体の変位量を検出する変位センサの製造方法であって、
前記可動体の変位に応じた信号を出力するセンサ部と前記センサ部から出力される信号を処理する回路を有する基板とを配線によって接続する工程と、
前記可動体に摺接可能なように前記センサ部を、前記センサ部を支持するとともに前記基板を収容するケースに設ける工程と、
前記配線が前記センサ部と前記基板との間で屈曲する屈曲部を有するように前記基板を前記ケース内に収容する工程と、
を含むことを特徴とする変位センサの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、変位センサ及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、油圧シリンダのピストンロッドの変位量を検出する変位センサが開示されている。変位センサは、センサ部と、磁気センサによって検出された磁界の変化を電気的に処理する基板と、センサ部と基板とを接続する配線と、を備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−２５７５１５号公報（図１等）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来の技術では、基板がセンサ部の背後においてセンサ部と平行に設けられるので、センサ部と基板とを接続する配線が直線状に配設される。
【０００５】
センサ部はベアリングを介してピストンロッドの側面に摺接しているので、ピストンロッドの変位に応じてピストンロッドの軸と垂直な方向に微動する場合がある。センサ部が微動すると、直線状の配線と基板との接続箇所に応力が集中する可能性がある。
【０００６】
本発明は、このような技術的課題に鑑みてなされたものであり、変位センサの配線と基板との接続箇所に応力が集中することを防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、可動体の変位量を検出する変位センサであって、可動体に摺接して設けられ、可動体の変位に応じた信号を出力するセンサ部と、センサ部と配線によって接続され、センサ部から出力される信号を処理する回路を有する基板と、センサ部を支持するとともに基板を収容するケースと、を備え、基板は、配線がセンサ部と基板との間で屈曲する屈曲部を有するようにケース内に固定される、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、配線がセンサ部と基板との間で屈曲する屈曲部を有するように基板がケース内に固定されるので、配線が直線状に配設されることを回避することができる。よって、センサ部が微動した場合に配線と基板との接続箇所に応力が集中することを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態に係る変位センサが組み込まれたダンパを示す構成図である。
【図２】変位センサを拡大して示す拡大図である。
【図３Ａ】変位センサの製造工程を示す図である。
【図３Ｂ】変位センサの製造工程を示す図である。
【図３Ｃ】変位センサの製造工程を示す図である。
【図３Ｄ】変位センサの製造工程を示す図である。
【図３Ｅ】変位センサの製造工程を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
【００１１】
図１は、本実施形態における変位センサ１０が組み込まれたダンパ１００を示す構成図である。
【００１２】
ダンパ１００は、作動流体が封入されたシリンダ１と、シリンダ１内に摺動自在に収装されたピストン２と、一端がピストン２に結合され他端がシリンダ１の外部へと延在する可動体としてのロッド３と、ロッド３のストローク量（変位量）を検出する変位センサ１０と、を備える。
【００１３】
シリンダ１の開口端には、シリンダ１を封止するシリンダヘッド４が設けられる。シリンダヘッド４は、ロッド３の外周と摺接するベアリング５を内周に有してロッド３を軸支する。
【００１４】
シリンダヘッド４よりロッド３の他端側には、シリンダヘッド４と同軸状にセンサホルダ６が設けられる。センサホルダ６は、内周から外周まで径方向に連通して変位センサ１０のセンサ部１１（図２）が挿入される連通孔７と、連通孔７よりロッド３の他端側の内周に設けられシリンダ１内へのダストの侵入を防止するダストシール８と、を有する。
【００１５】
ロッド３には、多数の磁気スケール９がロッド３の軸方向に沿って一列に所定の間隔をもって埋め込まれる。変位センサ１０のセンサ部１１（図２）は、ロッド３の磁気スケール９に対向するようにセンサホルダ６内に収装される。
【００１６】
図２は、変位センサ１０を拡大して示す拡大図である。
【００１７】
変位センサ１０は、ロッド３のストローク量に応じた磁界の変化を電気信号として出力するセンサ部１１と、センサ部１１と配線１２によって接続されセンサ部１１から出力される電気信号を増幅する増幅回路（図示せず）を有する基板１３と、センサ部１１を支持するとともに基板１３を収容する有底筒状のケース１４と、ケース１４の開口部１４ａに覆設されるカバー１５と、を備える。
【００１８】
ケース１４は、センサホルダ６の外周に固定され、側面にセンサホルダ６の連通孔７と連通するセンサ用開口部１４ｂを有する。カバー１５は、ケース１４の開口部１４ａ側のケース１４に固定され、ケース１４内の外部配線１６を外部へと引き出すための孔１５ａを有する。
【００１９】
センサ部１１は、ケース１４のセンサ用開口部１４ｂに支持される基端部１７と、基端部１７に対してセンサ部１１の軸方向に移動可能な先端部１８と、先端部１８と基端部１７との間に介装され先端部１８をロッド３側に付勢するスプリング１９と、を有する。
【００２０】
先端部１８のロッド３側には円環状のベアリング２０が装着され、先端部１８はベアリング２０を介してロッド３と摺接する。ベアリング２０の軸方向の厚みは、スプリング１９によって付勢される先端部１８とロッド３とが所定の間隙を有するように予め設定される。
【００２１】
基板１３は、ケース１４の内面であってロッド３の軸方向に垂直な面に固定される。配線１２は、センサ部１１の基端部１７の背面からロッド３の軸に垂直な方向に延出するとともに、基板１３の表面からロッド３の軸に平行に延出し、途中で屈曲する屈曲部１２ａを有する。
【００２２】
これにより、センサ部１１の基端部１７から延出する配線１２と、基板１３から延出する配線１２との、屈曲部１２ａにおいてなす角度は９０度である。なお、屈曲部１２ａは、直角に折れ曲がっている必要はなく所定の曲率をもって屈曲していればよい。
【００２３】
基板１３は、ボルト２１によって仮止めされた後、シリコン樹脂やエポキシ樹脂等のモールド樹脂２２によって全周をモールドされる。基板１３のモールドは、屈曲部１２ａがモールド樹脂２２の外側に位置するように、ケース１４内の一部である基板１３付近の一か所においてのみ行われる。すなわち、モールド樹脂２２は基板１３の全周にわたって設けられる一方、配線１２については基板１３から延出する所定長さ分だけがモールドされる。
【００２４】
さらに、基板１３には、増幅回路によって増幅した電気信号をケース１４外へと伝達する外部配線１６が接続される。外部配線１６は、カバー１５の孔１５ａを通して外部へと引き出される。
【００２５】
変位センサ１０は以上のように構成され、ロッド３のストロークによってセンサ部１１の先端部１８に対向する磁気スケール９が移動すると、センサ部１１から出力される電気信号が基板１３の増幅回路に伝達され信号が増幅された後、ケース１４外のコントローラ（図示せず）に送信される。コントローラは変位センサ１０から送信される電気信号を処理することでロッド３のストローク量を導出する。
【００２６】
次に、図３Ａ〜図３Ｅを参照して変位センサ１０の製造方法について説明する。
【００２７】
初めに、図３Ａに示すように、センサ部１１と基板１３とを配線１２によって接続するとともに、基板１３に外部配線１６を接続する。配線１２及び外部配線１６は、例えばハンダ付け等によって接続される。
【００２８】
次に、図３Ｂに示すように、先に、ケース１４のセンサ用開口部１４ｂの上方から外部配線１６をケース１４内に入れる。続いて、基板１３及び配線１２をセンサ用開口部１４ｂの上方からケース１４内に入れることにより、センサ部１１の基端部１７をセンサ用開口部１４ｂに装着する。このとき、センサ部１１の先端部１８がケース１４の外側に位置するように装着される。これにより、センサ部１１をセンサホルダ６に収装した際に、センサ部１１の先端部１８がロッド３に摺接する。
【００２９】
続いて、図３Ｃに示すように、基板１３をケース１４の内面にボルト２１によって仮固定する。このとき、基板１３は、センサ部１１の取付方向（センサ用開口部１４ｂの軸方向）とは垂直な向きであって、基板１３上の増幅回路がケース１４の内壁とは反対側に位置するように固定される。これにより、配線１２がセンサ部１１と基板１３との間で９０度屈曲する。
【００３０】
続いて、図３Ｄに示すように、ケース１４内に仮固定された基板１３の全周をモールド樹脂２２によってモールドする。モールドはケース１４内の一部である基板１３付近の一か所においてのみ行われ、屈曲部１２ａはモールド樹脂２２の外側に位置する。
【００３１】
最後に、図３Ｅに示すように、外部配線１６をカバー１５の孔１５ａに通してカバー１５をケース１４に固定する。
【００３２】
以上の実施形態によれば、以下に示す効果を奏する。
【００３３】
基板１３がケース１４の内面であってロッド３の軸方向に垂直な面に固定されるので、配線１２がセンサ部１１と基板１３との間で屈曲した屈曲部１２ａを有する。したがって、配線１２がセンサ部１１の背面から基板１３までに亘って直線状に配設されることを回避することができ、センサ部１１がロッド３のストロークに伴って微動した場合に配線１２と基板１３との接続箇所に応力が集中することを防止することができる。
【００３４】
さらに、基板１３はモールド樹脂２２によってモールドされ、モールドはケース１４内の一部である基板１３付近の一か所においてのみ行われるので、必要なモールド樹脂２２の量を削減することができるとともに、モールド作業を簡素化することができる。よって、変位センサ１０の製造コストを削減することができる。
【００３５】
さらに、配線１２の屈曲部１２ａはモールド樹脂２２の外側に位置するので、センサ部１１が微動した場合に配線１２の変位分を屈曲部１２ａにおいて吸収することができる。よって、モールドされている配線１２が首振りを起こして、配線１２とモールド樹脂２２との間に隙間が生じることを防止することができる。
【００３６】
さらに、センサ部１１から延出する配線１２と基板１３から延出する配線１２とのなす角度は９０度であるので、センサ部１１の微動によって配線１２に付与される力のうち基板１３に垂直に入力される成分がゼロとなる。よって、基板１３と配線１２との接続箇所に応力が集中することをより確実に防止することができる。
【００３７】
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一つを示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。
【００３８】
例えば、上記実施形態では、変位センサ１０がダンパ１００に組み込まれた場合について例示したが、ロッド３が直線運動する構造であればよく、流体圧アクチュエータ等に適用することも可能である。
【００３９】
さらに、上記実施形態では、変位センサ１０が可動体としてのロッド３のストローク量を検出する場合について例示したが、可動体は直線運動するものに限らず回転体であってもよい。
【００４０】
さらに、上記実施形態では、基板１３をケース１４内にモールド樹脂２２によって固定したが、その他の方法で固定してもよい。
【００４１】
さらに、上記実施形態では、配線１２の屈曲部１２ａをモールド樹脂２２の外側に配置したが、モールド樹脂２２内に配置してもよい。
【００４２】
さらに、上記実施形態では、センサ部１１から延出する配線１２と基板１３から延出する配線１２のなす角度は９０度であるが、その他の角度であってもよい。
【符号の説明】
【００４３】
３    ロッド（可動体）
１０    変位センサ
１１    センサ部
１２    配線
１２ａ  屈曲部
１３    基板
１４    ケース
２２    モールド樹脂
【図１】
2015014482.tif 000003
【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図３Ｅ】
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