特許 7196898 ストロークセンサモジュール、ストロークセンサモジュールの取り付け構造及びストロークセンサモジュールの取り付け方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-12-19

(45)【発行日】2022-12-27

(54)【発明の名称】ストロークセンサモジュール、ストロークセンサモジュールの取り付け構造及びストロークセンサモジュールの取り付け方法

(51)【国際特許分類】

   G01D 5/12 20060101AFI20221220BHJP

   G01D 5/14 20060101ALI20221220BHJP

   G01D 5/16 20060101ALI20221220BHJP

   G01B 7/00 20060101ALI20221220BHJP

【ＦＩ】

G01D5/12 Q

G01D5/14 H

G01D5/16 M

G01B7/00 101H

【請求項の数】 19

(21)【出願番号】P 2020201103

(22)【出願日】2020-12-03

(65)【公開番号】P2022088955

(43)【公開日】2022-06-15

【審査請求日】2022-01-21

(73)【特許権者】

【識別番号】000003067

【氏名又は名称】ＴＤＫ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100123788

【弁理士】

【氏名又は名称】宮崎 昭夫

(74)【代理人】

【識別番号】100127454

【弁理士】

【氏名又は名称】緒方 雅昭

(72)【発明者】

【氏名】石川原 俊夫

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 啓史

【審査官】岡田 卓弥

(56)【参考文献】

【文献】特開２００８－１２１７８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開平３－２８４０１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】中国実用新案第２１１２９２９４５（ＣＮ，Ｕ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｄ ５／００－ ５／２５２

Ｇ０１Ｄ ５／３９－ ５／６２

Ｇ０１Ｂ ７／００－ ７／３４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

貫通孔と位置決め部とを有する支持部に取り付けられるストロークセンサモジュールであって、
第１の方向に移動する移動体と、
前記移動体と連動して前記第１の方向に移動する磁気発生体と、
前記磁気発生体の移動を検出する磁気検出素子と、
前記移動体の一部と前記磁気発生体とを収納する収納体と、を有し、
前記収納体は、前記貫通孔に挿通され前記貫通孔と嵌合する挿通部と、前記支持部の取付け面に固定される取付け部と、前記位置決め部と嵌合し前記収納体を前記第１の方向に位置決めする嵌合部と、を有し、
前記第１の方向からみて、前記取付け部と前記嵌合部は異なる角度位置にある、ストロークセンサモジュール。

【請求項2】

前記貫通孔と前記挿通部は円形である、請求項１に記載のストロークセンサモジュール。

【請求項3】

前記嵌合部は前記収納体の周方向に延びる凸条部であり、前記位置決め部は前記凸条部に沿って延びる溝である、請求項１または２に記載のストロークセンサモジュール。

【請求項4】

前記嵌合部は前記収納体の周方向に延びる溝を備えた凸条部であり、前記位置決め部は前記溝に沿って延びる他の凸条部である、請求項１または２に記載のストロークセンサモジュール。

【請求項5】

前記嵌合部は前記収納体の周方向に延びる周方向溝であり、前記位置決め部は前記周方向溝に沿って延びる凸条部であり、前記収納体は前記周方向溝と接続される軸方向溝を有し、前記軸方向溝は前記収納体の側面から前記第１の方向に延びており、前記収納体を前記取付け部が前記支持部から離れる方向に所定の角度回転したときに、前記第１の方向からみて前記凸条部を内包する、請求項１または２に記載のストロークセンサモジュール。

【請求項6】

前記収納体を前記取付け部が前記支持部から離れる方向に回転させる方向に関し、前記溝の前方部分は後方部分より幅広である、請求項３から５のいずれか１項に記載のストロークセンサモジュール。

【請求項7】

前記取付け面は前記位置決め部の設けられた面と一致する、請求項３から６のいずれか１項に記載のストロークセンサモジュール。

【請求項8】

前記取付け面は前記位置決め部の設けられた面と平行である、請求項３から６のいずれか１項に記載のストロークセンサモジュール。

【請求項9】

前記取付け面は前記位置決め部の設けられた面と角度をなす、請求項３から６のいずれか１項に記載のストロークセンサモジュール。

【請求項10】

前記取付け部は前記収納体から突き出す腕部を有し、前記腕部はボルトが挿通されるボルト穴を有し、前記取付け面は前記ボルトが係合するねじ穴を有する、請求項１から９のいずれか１項に記載のストロークセンサモジュール。

【請求項11】

前記支持部は前記位置決め部の設けられた面から起立する壁部を有し、前記貫通孔は前記位置決め部の設けられた面から離隔するように前記壁部に設けられ、
前記収納体は前記挿通部より外径の大きい大径部を有し、前記大径部は前記取付け部と前記嵌合部を備え、前記挿通部と前記大径部との境界部が前記壁部と隣接している、請求項１から１０のいずれか１項に記載のストロークセンサモジュール。

【請求項12】

前記支持部は前記位置決め部の設けられた面から起立する壁部を有し、前記貫通孔は前記位置決め部の設けられた面と前記貫通孔の内面が連続するように前記壁部に設けられ、
前記嵌合部の側面が前記壁部に隣接している、請求項１から１０のいずれか１項に記載のストロークセンサモジュール。

【請求項13】

前記収納体を前記取付け部が前記支持部から離れる方向に回転させる方向に関し、前記収納体の前記嵌合部の後方は、所定の角度範囲に渡って円弧形状である、請求項１から１２のいずれか１項に記載のストロークセンサモジュール。

【請求項14】

前記取付け部と前記嵌合部は前記第１の方向に関し同じ位置にある、請求項１から１３のいずれか１項に記載のストロークセンサモジュール。

【請求項15】

前記移動体が可動部に接続された、請求項１から１４のいずれか１項に記載のストロークセンサモジュール。

【請求項16】

前記可動部はブレーキペダルである、請求項１５に記載のストロークセンサモジュール。

【請求項17】

前記可動部はアクセルペダルである、請求項１５に記載のストロークセンサモジュール。

【請求項18】

貫通孔と位置決め部とを有する支持部にストロークセンサモジュールが取り付けられる、ストロークセンサモジュールの取り付け構造であって、
前記ストロークセンサモジュールは、
第１の方向に移動する移動体と、
前記移動体と連動して前記第１の方向に移動する磁気発生体と、
前記磁気発生体の移動を検出する磁気検出素子と、
前記移動体の一部と前記磁気発生体とを収納する収納体と、を有し、
前記収納体は、前記貫通孔に挿通される挿通部と、前記支持部の取付け面に固定される取付け部と、前記位置決め部と嵌合し前記収納体を前記第１の方向に位置決めする嵌合部と、を有し、
前記第１の方向からみて、前記取付け部と前記嵌合部は異なる角度位置にある、ストロークセンサモジュールの取り付け構造。

【請求項19】

貫通孔と位置決め部とを有する支持部へのストロークセンサモジュールの取り付け方法であって、
前記ストロークセンサモジュールは、
第１の方向に移動する移動体と、
前記移動体と連動して前記第１の方向に移動する磁気発生体と、
前記磁気発生体の移動を検出する磁気検出素子と、
前記移動体の一部と前記磁気発生体とを収納する収納体と、を有し、
前記収納体は、前記貫通孔に挿通される挿通部と、前記支持部の取付け面に固定される取付け部と、嵌合部と、を有し、
前記第１の方向からみて、前記取付け部と前記嵌合部は異なる角度位置にあり、
前記収納体の前記挿通部を前記貫通孔に挿通し、前記収納体を前記貫通孔の中心軸の周りで回転させることによって、前記嵌合部を前記位置決め部と嵌合させ、前記収納体を前記第１の方向に位置決めすることと、
前記第１の方向に位置決めされた前記収納体の前記取付け部を、前記支持部の前記取付け面に取り付けることと、を有する方法。

【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モジュール、ストロークセンサモジュールの取り付け構造及びストロークセンサモジュールの取り付け方法に関する。

【背景技術】

【0002】

自動車のブレーキペダルやアクセルペダルの踏み込み量など、直線的に移動する部材の変位を測定するストロークセンサが知られている。特許文献１には、固定部に沿って摺動可能な可動部と、固定部に取り付けられたホール素子と、を備えたレンジ検出装置が開示されている。可動部は磁石を内蔵し、シフトレバーと連動して移動可能である。可動部の変位に伴い変化する磁界をホール素子が検出することで、可動部の変位、すなわちシフトレバーの変位を検出することができる。固定部はバルブボディに支持されている。固定部には棒状の位置決め部と穴が設けられ、バルブボディには位置決め部を受け入れる凹部と、ねじ穴が形成されている。固定部の穴にボルトを挿通し、ねじ穴に係合させることで、固定部はバルブボディに固定される。この際、位置決め部が凹部に挿入されることで、固定部がバルブボディに対して位置決めされる。凹部はバルブボディの角部に設けられている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００８－１２１７８６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ストロークセンサが取り付けられる支持部の形状は様々であり、特許文献１に開示されたような位置決め部を設けることができない場合がある。

【0005】

本発明は、位置決めの容易なストロークセンサモジュール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】

本発明は、貫通孔と位置決め部とを有する支持部に取り付けられるストロークセンサモジュールに関する。ストロークセンサモジュールは、第１の方向に移動する移動体と、移動体と連動して第１の方向に移動する磁気発生体と、磁気発生体の移動を検出する磁気検出素子と、移動体の一部と磁気発生体とを収納する収納体と、を有している。収納体は、貫通孔に挿通され貫通孔と嵌合する挿通部と、支持部の取付け面に固定される取付け部と、位置決め部と嵌合し収納体を第１の方向に位置決めする嵌合部と、を有している。第１の方向からみて、取付け部と嵌合部は異なる角度位置にある。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、位置決めの容易なストロークセンサモジュールを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の第１の実施形態に係るストロークセンサモジュールの斜視図である。

【図2】図１に示すストロークセンサモジュールの側面図である。

【図3】図１に示すストロークセンサモジュールの断面図である。

【図4】磁気発生体の外形図である。

【図5】移動体の外形図である。

【図6】第１の実施形態の変形例に係るストロークセンサモジュールの断面図である。

【図7】本発明の第２の実施形態に係るストロークセンサモジュールを示す図である。

【図8】本発明の第３の実施形態に係るストロークセンサモジュールを示す図である。

【図9】本発明の第４の実施形態に係るストロークセンサモジュールを示す図である。

【図10】本発明の第５の実施形態に係るストロークセンサモジュールを示す図である。

【図11】ストロークセンサモジュールと支持部の斜視図である。

【図12】位置決め部と嵌合部がない場合の課題を示す図である。

【図13】ストロークセンサモジュールの取付方法を示す図である。

【図14】第１の変形例に係るストロークセンサモジュールの収納体を示す図である。

【図15】第１の変形例に係るストロークセンサモジュールの収納体を示す図である。

【図16】第１の変形例に係るストロークセンサモジュールの収納体を示す図である。

【図17】第２の変形例に係るストロークセンサモジュールの収納体を示す図である。

【図18】第３の変形例に係るストロークセンサモジュールの収納体を示す図である。

【図19】第４の変形例に係るストロークセンサモジュールの収納体を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

図面を参照して、本発明のいくつかの実施形態について説明する。各実施形態において、移動体５の移動する方向をＸ方向（第１の方向）とする。移動体５が磁気発生体２を押す方向を＋Ｘ方向、その反対方向を－Ｘ方向という。Ｘ方向と直交しストロークセンサモジュール１の取付面と平行な方向をＹ方向、Ｘ方向及びＹ方向と直交する方向、すなわち取付面と垂直な方向をＺ方向とする。

【0010】

（第１の実施形態）
図１（ａ）はストロークセンサモジュール１の全体斜視図を、図１（ｂ）はストロークセンサモジュール１の分解斜視図を示している。図２（ａ）はストロークセンサモジュール１の移動体５の側からみた側面図を、図２（ｂ）はストロークセンサモジュール１のカバー部材９の側からみた側面図（ただし、カバー部材９と内部構造物は図示していない）を示している。図３（ａ）はストロークセンサモジュール１の断面図を、図３（ｂ）は図３（ａ）のＡ－Ａ線に沿った断面図を示している。ストロークセンサモジュール１は、磁気を発生する磁気発生体２と、磁気発生体２の移動を検出する磁気検出素子３と、これらを収容する収納体４と、磁気発生体２と連動してＸ方向に移動する移動体５と、を有している。ストロークセンサモジュール１は収納体４に設けられた取付け部４９でＸ－Ｙ面と平行な取付面に取り付けられている。以下、これらの部品について詳細に説明する。

【0011】

図４（ａ）は磁気発生体２の斜視図を、図４（ｂ）は図４（ａ）のＡ方向からみた磁気発生体２の側面図を、図４（ｃ）は図４（ａ）のＢ方向からみた磁気発生体２の上面図を、図４（ｄ）は図４（ａ）のＣ方向からみた磁気発生体２の正面図を示している。磁気発生体２は、Ｘ方向に細長い概ね円筒形状の本体部２１と、本体部２１に沿ってＸ方向に延びる板状の基部２２と、を有している。本体部２１は磁石２５とヨーク２６を除き樹脂で形成される。本体部２１は、後述する移動体５とバネ部材８とによって、＋Ｘ方向と－Ｘ方向に移動することができる。本体部２１は、Ｘ方向における両側に２つの磁石２５を備えている。２つの磁石２５の、磁気検出素子３と対向する面の極性は互いに異なる。このため、図３（ａ）に示すように、２つの磁石２５の間には概ね正弦波状の磁束が発生する。２つの磁石２５は軟磁性体からなるヨーク２６に支持されている。ヨーク２６は磁石２５が発生する磁界の強度を高める。基部２２はＸ方向に関し、本体部２１の一端から他端まで延びている。基部２２（及び後述の第１の突起２３）は本体部２１の頂部と底部に設けられている。すなわち、Ｘ方向からみて頂部を０度としたときに、基部２２（及び第１の突起２３）は０度の角度位置θと１８０度の角度位置θに設けられている（角度位置θの定義は図４（ｂ）参照）。基部２２（及び第１の突起２３）の個数と設置位置はこれに限定されない。例えば、基部２２（及び第１の突起２３）は９０度と２７０度の角度位置θに設置してもよい。３つ以上の基部２２を設けることもできる。その場合、基部２２（及び第１の突起２３）は均等な角度間隔で配置されていることが好ましい。例えば、３つの基部２２（及び第１の突起２３）は１２０度間隔で設けることができる。

【0012】

基部２２の頂部には複数の第１の突起２３が形成されている。基部２２を設けることによって、本体部２１から長く突き出した突起を設ける場合と比べて、第１の突起２３の強度が向上する。第１の突起２３は基部２２のＸ方向における両端にそれぞれ形成されている。従って、磁気発生体２は合計４つの第１の突起２３を備え、その一部と他の一部は互いに異なる角度位置θに設けられている。第１の突起２３を基部２２のＸ方向における両端に設けることで、磁気発生体２の動きが安定する。また、第１の突起２３の一部と他の一部を互いに異なる角度位置θに設けることで、磁気発生体２がＹ方向及びＺ方向に拘束され、磁気発生体２の動きが安定する。特に、本実施形態では第１の突起２３を磁気発生体２の互いに反対側の角度位置θに設けているため、最小の数の第１の突起２３で磁気発生体２を安定させることができる。

【0013】

第１の突起２３はすべて同一の形状を有している。第１の突起２３はＹ方向に延びる突条である。第１の突起２３はＹ方向に長軸ないし中心軸Ｃ１を有し、基部２２の両面間をＹ方向に延びている。基部２２と第１の突起２３は樹脂で形成され、本体部２１とともにインサート成形で形成される。磁気発生体２のＸ方向各端部に設けられた磁石２５は対応する第１の突起２３と対向している。例えば、一つの磁石２５と対向する第１の突起２３は、Ｚ方向と平行に延びる同一直線上に位置している。各第１の突起２３は中心軸Ｃ１と平行な方向（Ｙ方向）の両端に、曲面状の第１の端部突起２４を有する。

【0014】

収納体４はＸ方向に細長い概ね円筒状の内部空間４１を備え、内部空間４１に磁気発生体２が収容されている。収納体４は樹脂で形成されている。内部空間４１の０度及び１８０度の角度位置θに、磁気発生体２の第１の突起２３をガイドする第１のガイド部４２が形成されている。第１のガイド部４２は、磁気発生体２の各第１の突起２３を収容する、Ｘ方向に延びる第１の溝部４２である。図２（ｂ）に示すように、第１の溝部４２はＸ方向にみてＴ字形状の断面を有している。第１の溝部４２は、内部空間４１に接続され基部２２を収容する基部収容部４２Ａと、基部収容部４２Ａに接続され両側の第１の突起２３を収容する突起収容部４２Ｂと、を有している。基部収容部４２Ａは内部空間４１の内周面から径方向（Ｚ方向）に延び、突起収容部４２Ｂは基部収容部４２Ａの端部から内部空間４１の接線方向（Ｙ方向）に延びている。

【0015】

収納体４の磁気発生体２と対向するＸ方向端面には、内部空間４１と連通する円形の貫通孔４３が形成されている。貫通孔４３は、後述する移動体５のロッド６の外径より大きな内径を有している。内部空間４１の、磁気発生体２を挟んで移動体５ないし貫通孔４３の反対側には、ステンレス鋼で形成されたバネ部材８が設けられている。収納体４の貫通孔４３と反対側のＸ方向端面は開口とされ、樹脂からなるカバー部材９で閉じられている。バネ部材８は磁気発生体２を移動体５に向けて－Ｘ方向に付勢する。ストロークセンサモジュール１を組み立てる際は、移動体５を、ロッド６が貫通孔４３から出るように、開口から収納体４の内部空間４１に設置し、次いで磁気発生体２を内部空間４１に収容し、次いでバネ部材８を内部空間４１に収容し、最後にカバー部材９で開口を閉じる。バネ部材８は両端を磁気発生体２とカバー部材９に保持されて圧縮されている。

【0016】

図５（ａ）は移動体５の分解斜視図を、図５（ｂ）は連結部７の斜視図を、図５（ｃ）は移動体５と磁気発生体２の上面図を示している。移動体５は、検出対象物（図示せず）に接続された棒状のロッド６と、ロッド６の先端部に取り付けられた連結部７と、を有している。ロッド６はステンレス鋼で、連結部７は樹脂で形成され、これらはインサート成形によって一体的に形成されている。貫通孔４３は連結部７が挿通不能な大きさを有しており、連結部７は内部空間４１に保持される。ロッド６は貫通孔４３に移動可能に挿通される。連結部７は、ロッド６に取り付けられＹ方向に延びるベース部７１と、ベース部７１のＹ方向両端部からＸ方向に延びる一対のアーム部７２と、を有している。磁気発生体２はバネ部材８の付勢力によってベース部７１に当接するとともに一対のアーム部７２に挟まれている。連結部７と磁気発生体２は接着などの手段で固定されておらず、磁気発生体２はロッド６の動きに連動してＸ方向に動くだけである。

【0017】

連結部７は第１の突起２３と同様の形状の複数の第２の突起７３を備えている。連結部７の上面には、各アーム部７２のＸ方向先端部とベース部７１のＹ方向両端部に４つの第２の突起７３が設けられ、連結部７の下面にも同様の位置に４つの第２の突起７３が設けられている。第２の突起７３はＹ方向に延びる突条である。アーム部７２の先端部に設けられた第２の突起７３はＹ方向に長軸ないし中心軸Ｃ２を有し、アーム部７２の両面間をＹ方向に延びている。ベース部７１のＹ方向両端部に設けられた第２の突起７３もアーム部７２の先端に設けられた第２の突起７３と同様の形状を有している。各第２の突起７３は中心軸Ｃ２と平行な方向（Ｙ方向）の両端に、曲面状の第２の端部突起７４を有する。連結部７の第２の端部突起７４も磁気発生体２の第１の端部突起２４と同様の効果を奏する。収納体４の内部空間４１の９０度及び２７０度の角度位置θには、連結部７の第２の突起７３をガイドする第２のガイド部４４が形成されている。第２のガイド部４４は、連結部７の各第２の突起７３を収容する、Ｘ方向に延びる第２の溝部４４である。第２の溝部４４はＸ方向にみて概ね矩形の断面を有している。

【0018】

磁気検出素子３は磁気発生体２の発生する磁界を検出する。磁気検出素子３は内部空間４１の外側で収納体４に搭載されている。磁気検出素子３はホール素子であるが、ＴＭＲ素子などの磁気抵抗効果素子であってもよい。磁気検出素子３はＸ方向の磁束密度Ｂｘを検出するホール素子３１と、Ｚ方向の磁束密度Ｂｚを検出するホール素子３２と、処理部３３と、を備えている。処理部３３は磁界角度＝ａｒｃｔａｎ（Ｂｚ／Ｂｘ）を算出する。磁界角度と、磁石２５の磁気検出素子３に対するＸ方向相対位置との関係は予め求められている。処理部３３は変換手段によって、磁界角度をＸ方向相対位置に対応した出力電圧に変換して出力する。

【0019】

ストロークセンサモジュール１は以下のように作動する。図３（ａ）において、検出対象物の移動に伴いロッド６と連結部７が＋Ｘ方向に移動すると、連結部７のベース部７１はバネ部材８の付勢力に抗して、磁気発生体２を＋Ｘ方向に押し出す。磁石２５と磁気検出素子３のＸ方向相対位置が変化し、磁気検出素子３はそれに応じた出力電圧を出力する。ロッド６と連結部７が－Ｘ方向に動くと、磁気発生体２はバネ部材８の付勢力によって、－Ｘ方向に移動する。バネ部材８の付勢力のため、連結部７と磁気発生体２の接触は維持される。

【0020】

磁気発生体２が収納体４の内部空間４１をＸ方向に移動する際、複数の第１の突起２３は第１のガイド部４２でガイドされる。第１の突起２３と第１の溝部４２との間には僅かなギャップが存在するだけである。第１の突起２３が第１の溝部４２によってＹ方向及びＺ方向に実質的に拘束されるため、磁石２５の磁気検出素子３との相対位置はＹ方向及びＺ方向に実質的に不変となる。この結果、ストロークセンサモジュール１の精度が向上する。磁気発生体２のＸ軸周りの回転も実質的に拘束されるため、磁気発生体２の磁石２５の法線はＺ方向と一致した状態を維持する。この結果、磁石２５の回転による測定誤差を軽減することができる。さらに、磁気発生体２が収納体４の内部空間４１をＸ方向に移動する際、複数の第１の突起２３のＺ方向頂部は第１のガイド部４２と線接触する。これは、第１の突起２３のＺ方向頂部の第１のガイド部４２と線接触する部位が、第１の突起２３の中心軸Ｃ１から離れる方向に突き出す曲面の一部であるためである。このため、磁気発生体２が収納体４の内壁と摺動する部分の面積は、磁気発生体２が収納体４の内壁と面接触する場合と比べて大幅に低減する。この結果、摺動に伴う微粉の発生が抑制される。さらに、第１の突起２３のＹ方向両側の第１の端部突起２４は第１のガイド部４２と点接触する。この結果、摺動に伴う微粉の発生がさらに抑制される。摺動に伴う微粉の発生が抑制されるため、磁気発生体２のスムーズな移動が経時的に損なわれることが抑制される。

【0021】

同様に、移動体５の連結部７が収納体４の内部空間４１をＸ方向に移動する際、複数の第２の突起７３は第２のガイド部４４でガイドされる。第２の突起７３が第２の溝部４４によってＹ方向及びＺ方向に拘束され、移動体５、特にロッド６のＸ軸周りの回転も拘束される。さらに、移動体５の連結部７が収納体４の内部空間４１をＸ方向に移動する際、第２の突起７３のＺ方向頂部は第２のガイド部４４と線接触する。また、第２の突起７３の第２の端部突起７４は第２のガイド部４４と点接触する。このため、第１の突起２３と同様の理由により、摺動に伴う微粉の発生が抑制され、磁気発生体２のスムーズな移動が経時的に損なわれることが抑制される。第２の突起７３と第２の溝部４４との間には僅かなギャップがあるため、ロッド６のＸ軸回りの回転を完全に防止することはできない。しかし、移動体５は磁気発生体２と別体とされ、磁気発生体２にＸ方向に当接するだけであるため、ロッド６のＸ軸回りの回転に起因する回転モーメントはほとんど磁気発生体２に伝達されない。この結果、磁石２５の回転による測定誤差をさらに軽減することができる。

【0022】

本実施形態では第１の突起２３と第２の突起７３が設けられているが、いずれか一方の突起２３，７３を設けるだけでも微粉の発生を抑制することができる。図６（ａ）に示すように、磁気発生体２は１つの磁石２５だけを有することもできる。磁束は磁石２５の両側に対称に形成されるためＢｘを検知することで磁気発生体２の相対位置を検知することができる。この場合、磁石２５は磁気発生体２のＸ方向における中央部に配置することが好ましい。あるいは、図６（ｂ）に示すように、磁気発生体２は、本体部２１にＸ方向に等間隔で離間して設けられた３つ以上の磁石２５を有していてもよい。Ｘ方向両端の磁石２５は対応する第１の突起２３と対向していることが好ましい。例えば、磁石２５と第１の突起２３は、Ｚ方向と平行に延びる同一直線上に位置している。磁石２５の個数は制限されず、ストロークセンサモジュール１の使用目的、求められる測定精度などを考慮して適宜決定することができる。第１の突起２３の一部は他の第１の突起２３と異なる形状を有していてもよい。例えば、上側の第１の突起２３の高さを下側の第１の突起２３の高さより低くすることで、磁気発生体２の全高（Ｚ方向寸法）を抑えることができる。この結果、ストロークセンサモジュール１を低背化することができる。

【0023】

本実施形態では、磁石２５と移動体５がストロークセンサモジュール１に組み込まれ、ストロークセンサモジュール１と一体化している。つまり、移動体５が収納体４及び磁気発生体２と一体化されているので、高精度のキャリブレーションが可能である。第１の理由は、ストロークセンサモジュール１を実機に組み込む前に、多点の測定結果を使ってキャリブレーションができることである。例えば、測定対象物が、プランジャのように、可動範囲の両端のみで停止するように構成された部材に接続されることがある。ストロークセンサを実機に組み込んだ後にストロークセンサモジュール１のキャリブレーションを行う場合、キャリブレーションに使用できるのは２点の測定結果だけである。本実施形態では予めキャリブレーションが可能であるため、キャリブレーションの測定精度が向上する。一体型のストロークセンサモジュール１であるため、据付時の誤差を考慮する必要もない。据付時の誤差は余計なマージンにつながるが、このようなマージンも最小化できる。各部材が熱膨張によって位置ずれする場合も熱膨張を考慮したキャリブレーションが可能である。第２の理由は、キャリブレーションが効率的に行えることである。例えば、磁気発生体２と磁気検出素子３を別々に実機に取り付ける場合、多くの部品が周囲に存在する環境でキャリブレーションを行う必要がある。本実施形態では、ストロークセンサモジュール１の製造施設において、専用の設備を使用して、効率的にキャリブレーションを行うことができる。

【0024】

（第２の実施形態）
図７（ａ）は、第２の実施形態のストロークセンサモジュール１０１の側方断面図を、図７（ｂ）は、磁気発生体１０２の斜視図を、図７（ｃ）、７（ｄ）はそれぞれ、図７（ａ）のＡ－Ａ線とＢ－Ｂ線に沿った断面図を示している。本実施形態は、基部１２２と第１の突起１２３の構成が第１の実施形態と異なる。移動体５とバネ部材８の構成は第１の実施形態と同様である。収納体１０４は、第１の突起１２３に合わせて第１の溝部１４２の形状が異なる点を除き、第１の実施形態と同様である。磁気発生体１０２は１つの磁石１２５だけを有している。基部１２２は磁気発生体１０２のＸ方向における中央部に配置され、Ｘ方向に延びている。第１の突起１２３は、基部１２２の先端に形成されＸ方向に延びる突条である。この結果、第１の突起１２３は磁気発生体１０２のＸ方向における中央部に配置され、１つの磁石１２５が複数の第１の突起１２３と対向する。基部１２２は第１の突起１２３の基礎として機能する。基部１２２を設けることによって、本体部２１から長く突き出した突起を設ける場合と比べて、第１の突起１２３の強度が向上する。第１の突起１２３のＸ方向長さは第１の実施形態の第１の突起２３のＹ方向長さより長く、少なくとも磁石１２５のＸ方向長さより長いことが好ましい。これによって、磁気発生体１０２がＹ方向及びＺ方向に効果的に拘束され、ストロークセンサモジュール１０１の精度が向上する。第１の突起１２３は０度と１８０度の角度位置θに設けられているが、第１の実施形態と同様、様々な個数の第１の突起１２３を様々な位置に配置することができる。第１の突起１２３はほぼ円筒形の形状を有しているため、第１の溝部１４２の３面で線接触する。これによって、微粉の発生を抑制することができる。本実施形態では磁石１２５が一つしか設けられていないため、ストロークセンサモジュール１０１を小型化することができる。図示は省略するが、第１の実施形態と同様、磁気発生体１０２は、本体部２１の両端付近に２つの磁石を有していてもよいし、第１の方向Ｘに等間隔で離間して設けられた３つ以上の磁石を有していてもよい。第１の突起１２３は、Ｚ方向に両端の磁石と対向する位置まで延びていてもよいし、Ｚ方向に両端の磁石と重ならないように、両端の磁石の間に設けてもよい。

【0025】

（第３の実施形態）
図８は、第３の実施形態のストロークセンサモジュール２０１の図２と同様の図である。本実施形態では、収納体２０４は、複数の第１の突起２４５を備えた第１のガイド部２４２を有し、磁気発生体２０２が、第１のガイド部２４２によってガイドされる複数の面２２７を備える。同様に、収納体２０４は、複数の第２の突起２４３を備えた第２のガイド部２４４を有し、移動体２０５の連結部２０７が、第２のガイド部２４４によってガイドされる複数の面２７５を備える。すなわち、本実施形態では、突起とガイド部の関係が第１の実施形態と逆になっている。本実施形態は第１の実施形態と同様の効果を奏する。図示は省略するが、磁気発生体２０２が複数の第１の突起２３を備え、収納体２０４が複数の第２の突起２４３を備えてもよい。同様に、収納体２０４が複数の第１の突起２４５を備え、連結部２０７が複数の第２の突起７３を備えてもよい。

【0026】

（第４の実施形態）
図９は第１～第３の実施形態に係るストロークセンサモジュール１をハイブリッド車両に適用した例を示す。ハイブリッド車両はエンジン３０１と、モータ３０２と、エンジン３０１及びモータ３０２を制御する制御部３０３と、モータ３０２に接続されたバッテリー３０４と、を有している。可動部であるブレーキペダル３０５は、第１～第３の実施形態に係るストロークセンサモジュール１と同じ構成の第１のストロークセンサモジュール１Ａのロッド６に接続され、同じく可動部であるアクセルペダル３０６は、第１～第３の実施形態に係るストロークセンサモジュール１と同じ構成の第２のストロークセンサモジュール１Ｂのロッド６に接続されている。第１のストロークセンサモジュール１Ａはブレーキペダル３０５の踏み込み量を測定し制御部３０３に送信する。第２のストロークセンサモジュール１Ｂはアクセルペダル３０６の踏み込み量を測定し制御部３０３に送信する。制御部３０３はアクセルペダル３０６の踏み込み量や別途測定された車速等に応じて要求トルクを算出し、この要求トルクに基づきエンジン３０１とモータ３０２を制御する。制御部３０３はブレーキペダル３０５の踏み込み量や別途測定された車速等に応じてモータ３０２で回生するエネルギーを算出する。なお、可動部はブレーキペダル３０５とアクセルペダル３０６に限定されず、ストロークセンサモジュール１のロッド６に接続されて、ロッド６を直線運動させるものであればよい。

【0027】

（第５の実施形態）
図１０は、第５の実施形態のストロークセンサモジュール３０１の概要図であり、図１０（ａ）は支持部１１に取り付けられたストロークセンサモジュール３０１の斜視図を、図１０（ｂ）は側方断面図を示している。図１１（ａ）はストロークセンサモジュール３０１の斜め下方からみた斜視図を、図１１（ｂ）は、ストロークセンサモジュール３０１が取り付けられる近傍の、支持部１１の斜視図を示している。本実施形態はストロークセンサモジュール３０１の取付け構造に特徴があり、ストロークセンサモジュール３０１の内部構造は第１～第３の実施形態のいずれであってもよい。

【0028】

センサモジュール３０１は支持部１１に取り付けられる。支持部１１は、ストロークセンサモジュール３０１の長軸（Ｘ方向と平行な軸）とほぼ平行に延びる面（以下、主面１２という）を有している。主面１２はセンサモジュール３０１の取付け部４９が取り付けられる取付け面１８である。主面１２は後述する位置決め部１３をさらに有している。従って、本実施形態では、ストロークセンサモジュール３０１の取付け面１８は、位置決め部１３の設けられた面と一致している。支持部１１は主面１２から起立する壁部１４を有し、壁部１４に貫通孔１５が設けられている。壁部１４は主面１２と直交しているが、直角以外の角度で主面１２と交差していてもよい。主面１２と貫通孔１５との間には段差１６が設けられ、貫通孔１５は主面１２から離隔している。すなわち、壁部１４には、貫通孔１５の開口の全周に沿って所定の幅の領域が設けられている。

【0029】

ストロークセンサモジュール３０１の収納体４は、貫通孔１５に挿通されている。収納体４の貫通孔１５に挿通された部分（以下、挿通部４５という）は貫通孔１５と嵌合している。貫通孔１５と挿通部４５は好ましくは円形であり、貫通孔１５の内径が挿通部４５の外径よりわずかに大きい。貫通孔１５と挿通部４５が円形であるため、挿通部４５を貫通孔１５に対し任意の角度で回転させることができる。従って、後述するストロークセンサモジュール３０１の取付けを容易に行うことができる。挿通部４５の外周面の取付け溝４７にはＯリング４６が装着されている。Ｏリング４６は、壁部１４の一方の側の空間を他方の側の空間からシールする目的で設置される。例えば、壁部１４が自動車のエンジンルームと車室の仕切り壁である場合、Ｏリング４６は油分がエンジンルームから車室に漏洩することを防止する。この様な必要性が無い場合、Ｏリング４６は省略することもできる。収納体４は、挿通部４５より外径が大きく挿通部４５と同心の大径部４８を有している。大径部４８は取付け部４９を備え、挿通部４５と大径部４８との境界部が段差１６ないし壁部１４と隣接している。収納体４の取付け部４９は収納体４の円筒状の本体から突き出す腕部１４１を有し、腕部１４１はボルトＢが挿通されるボルト穴１４２を有している。主面１２はボルトＢが係合するねじ穴１７を有し、収納体４の取付け部４９は、ボルトＢによって支持部１１の主面１２に固定される。後述のように、大径部４８はストロークセンサモジュール３０１の取付け時に、壁部１４と当接するストッパとして機能する。これによって、ストロークセンサモジュール３０１の取付けが容易となる。

【0030】

収納体４の大径部４８は嵌合部１４３を有している。嵌合部１４３は収納体４の本体の周方向に延びる凸条部である。支持部１１の主面１２に設けられた位置決め部１３は、嵌合部１４３（凸条部）に沿って延びる溝である。嵌合部１４３が位置決め部１３と嵌合することで、収納体４は第１の方向Ｘに位置決めされる。収納体４は樹脂や金属で形成され、支持部１１も樹脂や金属で形成される。従って、これらの寸法精度は高く、溝の幅は、溝と凸条部との間にわずかなギャップが生じる程度である。図１２は位置決め部１３と嵌合部１４３がない場合の課題を示す図であり、図１２（ａ）はストロークセンサモジュールの上面図、図１２（ｂ）はストロークセンサモジュールの側方断面図を示している。図１２（ａ）の上図と下図はそれぞれ、取付け部４９のボルト穴１４２に対してボルトＢが最も左側に寄った状態と最も右側に寄った状態を示している。図１２（ｂ）の上図と下図は図１２（ａ）の上図と下図に対応している。ボルト穴１４２はボルトＢを通す際の作業性を考慮し、ボルト径より大きな内径を有している。従って、収納体４は支持部１１に対して、ボルト穴１４２の内径とボルト径の差に等しい取付け誤差Ｒで取り付けられることになる。一方、磁気発生体２は支持部１１に対して正確な位置関係で取り付けられるため、磁気検出素子３と磁気発生体２の相対位置は取付け誤差Ｒと同程度の幅でばらつく。しかし、磁気検出素子３は磁気発生体２との特定の相対位置関係で校正されるため、相対位置がずれると校正値に対して誤差を生じ、測定誤差を生じる。また、磁気発生体２が支持部１１に正しい位置で取り付けられても、使用中の振動や衝撃などによる取付け部４９とボルトＢの位置ずれによって、測定誤差を生じる可能性もある。本実施形態では、位置決め部１３と嵌合部１４３との間のギャップが取付け誤差Ｒよりはるかに小さい。このため、位置決め部１３と嵌合部１４３によって第１の方向Ｘの取付け誤差や、取付け後の第１の方向Ｘの位置ずれが抑えられ、このような課題が軽減される。

【0031】

次に、図１３を参照してストロークセンサモジュール３０１の支持部１１への取付け方法について説明する。まず、図１３（ａ）に示すように、収納体４の挿通部４５を貫通孔１５に挿通する。すなわち、ロッド６を前方として収納体４を第１の方向Ｘに動かし、挿通部４５を貫通孔１５に配置する。挿通部４５と大径部４８との境界部を壁部１４に当接させることによって、概略の位置決めが可能となり、位置決め部１３と嵌合部１４３の位置関係を目視で確認する手間が省ける。次に、図１３（ｂ）及びそのＡ－Ａ線に沿った断面図である図１３（ｃ）に示すように、収納体４を貫通孔１５の中心軸Ｃ３の周りで第１の回転方向Ｒ１に回転させる。図１１（ｂ）に示すように、溝は収納体４の第１の回転方向Ｒ１に関し、手前側が幅広になっている。別言すれば、支持部１１に取り付けられた取付け部４９を支持部１１から離れる方向に回転させる第２の回転方向Ｒ２（第１の回転方向Ｒ１と逆方向）に関し、溝の前方部分１９Ｆが後方部分１９Ｒより幅広となっている。後方部分１９Ｒは嵌合部１４３が最終的に嵌合する部位であり、前方部分１９Ｆは収納体４が回転する途中に嵌合部１４３と対向する部位である。溝の前方部分１９Ｆの幅ｔ１は後方部分１９Ｒの幅ｔ２より大きくなっている。そして、前方部分１９Ｆと後方部分１９Ｒの間の遷移部分１９Ｍは、徐々に幅が変化している。このような溝の構成によって、嵌合部１４３が、初期位置で溝の後方部分１９Ｒにおける中心線から第１の方向Ｘにずれていても、収納体４を回転させながら、第１の方向Ｘにおける収納体４の位置決めが自動的になされる。以上の操作によって、嵌合部１４３が位置決め部１３である溝と嵌合し、収納体４が第１の方向Ｘに位置決めされる。次に、図１３（ｄ）及びそのＢ－Ｂ線に沿った断面図である図１３（ｅ）に示すように、第１の方向Ｘに位置決めされた収納体４の取付け部４９を、支持部１１の取付け面１８（主面１２）に取り付ける。すなわち、ボルトＢを取付け部４９のボルト穴１４２に挿入し、支持部１１のねじ穴１７に累合させる。

【0032】

以上説明したように、収納体４を貫通孔１５に挿入し、安定した状態で回転させるため、収納体４の取付作業を容易に行うことができる。取付中も取り付け後も、収納体４はボルトＢと貫通孔１５で支持されるため、複数の取付け部４９を設ける必要がない。つまり、比較的サイズの大きい腕部１４１を１つ設けるだけですみ、ボルトＢも１本あればよい。これによって、コストダウンと取付工程の合理化が可能となる。また、第１の方向Ｘからみて、取付け部４９と嵌合部１４３は異なる角度位置にある。例えば、図１３（ｃ）を参照すると、嵌合部１４３は時計の３時の位置にあり、取付け部４９は１時半頃の位置にある。これによって、嵌合部１４３と位置決め部１３が嵌合するところから離れた位置で、ボルトＢによる固定作業が可能となる。

【0033】

また、第１の回転方向Ｒ１に関し嵌合部１４３の前方、あるいは第２の回転方向Ｒ２に関し嵌合部１４３の後方で、収納体４の外周面は所定の角度範囲θ１に渡って円弧形状１４４とされている。このため、支持部１１の外周面を主面１２上で摺動させながら、収納体４を回転させることができる。なお、所定の角度範囲θ１は、収納体４が回転中に主面１２と対向する角度範囲のことで、収納体４を貫通孔１５に挿入したときの初期角度位置と、嵌合部１４３と位置決め部１３が嵌合するときの最終角度位置との間の角度範囲である。他の変形例では、収納体４の回転が支持部１１で阻害されないよう、回転中に主面１２と対向する部分が、主面１２から引き込んだ形状となっていてもよい。

【0034】

嵌合部１４３と取付け部４９の第１の方向Ｘにおける位置は限定されない。本実施形態では、図１０（ｂ）に示すように、嵌合部１４３が取付け部４９と壁部１４の間にあるが、取付け部４９が嵌合部１４３と壁部１４の間にあってもよい。また、嵌合部１４３と取付け部４９が第１の方向Ｘに関し同じ位置にあることも好ましい。取付け部４９を回転させる際、取付け部４９が主面１２に押し付けられるために、捩じりモーメントが発生する。嵌合部１４３と取付け部４９のＸ方向距離が小さいと力点と作用点が近くなり、捩じりモーメントが減少するため、収納体４や嵌合部１４３へのストレスを軽減できる。

【0035】

次に、本実施形態のいくつかの変形例について説明する。図１４は第１の変形例に係るストロークセンサモジュール３０１の収納体４を示している。図１４（ａ），（ｂ）はそれぞれ、ストロークセンサモジュール３０１の取付け前と取り付け後の断面図である。取付け面１８は位置決め部１３の設けられた主面１２と平行である。つまり、取付け面１８は主面１２と異なる高さ位置にある。本変形例では、取付け面１８は収納体４の第１の方向Ｘの中心Ｃ４と主面１２の間にある。図１５（ａ），（ｂ）はそれぞれ、ストロークセンサモジュール３０１の取付け前と取り付け後の断面図である。取付け面１８は収納体４の第１の方向Ｘの中心Ｃ４を挟んで主面１２の反対側にある。このように、取付け面１８の高さは限定されない。図１６（ａ），（ｂ）はそれぞれ、ストロークセンサモジュール３０１の取付け前と取り付け後の断面図である。同図に示すように、取付け面１８は位置決め部１３の設けられた主面１２と直交している。取付け面１８と主面１２の角度は限定されず、取付け面１８は主面１２に対し任意の角度（０度を超え１８０度未満の角度）をなすことができる。図１４～１６に示す変形例は支持部１１の形状によって適宜選択可能であり、どの変形例も本実施形態と同様の効果を奏する。

【0036】

図１７は第２の変形例に係るストロークセンサモジュール３０１の収納体４を示している。図１７（ａ）は、ストロークセンサモジュール３０１の第１の方向Ｘからみた断面図を，図１７（ｂ）はこれと直交する方向からみた断面図である。嵌合部１４３は収納体４の周方向に延びる溝１４５を備えた凸条部であり、位置決め部１３は溝１４５に沿って延びる他の凸条部である。すなわち、本変形例では溝１４５が収納体４に形成されている。主面１２と収納体４の間隔が位置決め部１３の高さより大きいため、収納体４を貫通孔１５に挿入する際の位置決め部１３との干渉が防止される。詳細な説明は省略するが、溝１４５は上述の実施形態における溝と同様の形状を取ることができる。

【0037】

図１８は第３の変形例に係るストロークセンサモジュール３０１の収納体４を示している。図１８（ａ）は、ストロークセンサモジュール３０１の第１の方向Ｘと直交する方向からみた断面図を，図１８（ｂ）は第１の方向Ｘからみたストロークセンサモジュール３０１の取付け前の断面図である。貫通孔１５は壁部１４に設けられているが、位置決め部１３の設けられた主面１２と貫通孔１５の内面が連続しており、上述の実施形態のような段差１６がない。このため、本変形例では、嵌合部１４３を第１の方向Ｘに関し、貫通孔１５の開口の周縁部ないし壁部１４に隣接する位置に設けている。これによって、収納体４を貫通孔１５に挿入する際、嵌合部１４３の側面が貫通孔１５の開口の周縁部ないし壁部１４に当接する。本変形例では嵌合部１４３がストッパとして機能するため、前述の実施形態と同様の工程でストロークセンサモジュール３０１を支持部１１に取り付けることができる。

【0038】

図１９は第４の変形例に係るストロークセンサモジュール３０１の収納体４を示している。図１９（ａ）は、ストロークセンサモジュール３０１の第１の方向Ｘと直交する方向からみた断面図を、図１９（ｂ）は、図１９（ａ）のＡ－Ａ線に沿った断面図を示している。図１９（ｃ）は、図１９（ａ）の方向Ｂからみた収納体４の下面図であり、支持部１１に取り付ける途中のストロークセンサモジュール３０１を示している。嵌合部１４３は収納体４の周方向に延びる周方向溝１４６であり、位置決め部１３は周方向溝１４６に沿って延びる凸条部である。本変形例でも、第２の変形例と同様、溝が収納体４に形成されているが、周方向溝１４６は収容体４の側面に形成されている。収納体４は周方向溝１４６と接続される軸方向溝１４７を有している。軸方向溝１４７は収納体４の大径部４８の側面１４８から第１の方向Ｘに延びている。

【0039】

ストロークセンサモジュール３０１は、図１３に示す手順と同様にして取り付けることができる。すなわち、まず図１３（ａ）に示すように、収納体４を第１の方向Ｘに動かし、挿通部４５を貫通孔１５に挿通する。図１９（ｃ）はこのときの状態を示している。収納体４を第１の方向Ｘに動かすとき、位置決め部１３（凸条部）が軸方向溝１４７の内部を相対移動する。このため、位置決め部１３と収納体４の干渉が防止される。つまり、収納体４を取付け部４９が支持部１１から離れる方向（第２の回転方向Ｒ２）に所定の角度回転したときに、第１の方向Ｘからみて、軸方向溝１４７は位置決め部１３（凸条部）を内包する。次に、図１３（ｂ），１３（ｃ）に示すように、収納体４を貫通孔１５の中心軸Ｃ３の周りで第１の回転方向Ｒ１に回転させる。図１３（ｂ），（ｃ）に示す手順は前述の第５の実施形態と同様に行うことができる。

【0040】

本変形例は第２の変形例と比べて、位置決め部１３の高さと周方向溝１４６の深さを確保しやすいため、位置決め部１３の強度の確保が容易である。また、軸方向溝１４７は収納体４の挿通部４５を貫通孔１５に挿通する際に、収納体４の第１の方向Ｘへの移動をガイドするガイド部として機能する。従って、本変形例では、ストロークセンサモジュール３０１の取付けが一層容易になる。周方向溝１４６とストロークセンサモジュール３０１の内部機構との干渉を防止すため、大径部４８は周方向溝１４６が外側に張り出した楕円形状、卵形状等としてもよい。

【符号の説明】

【0041】

Ｘ 第１の方向
１，１０１，２０１，３０１ ストロークセンサモジュール
２，１０２ 磁気発生体
２１ 本体部
２２，１２２ 基部
２３，１２３，２４５ 第１の突起
２５，１２５ 磁石
３ 磁気検出素子
４，２０４ 収納体
４１ 内部空間
４２，２４２ 第１のガイド部
４３ 貫通孔１５
４４，２４４ 第２のガイド部
４５ 挿通部
４８ 大径部
４９ 取付け部
５ 移動体
６ ロッド
７ 連結部
７１ ベース部
７２ アーム部
７３，２４３ 第２の突起
８ バネ部材
１１ 支持部
１３ 位置決め部
１４ 壁部
１５ 貫通孔
１４１ 腕部
１４２ ボルト穴
１４３ 嵌合部
１７ ねじ穴
１８ 取付け面
Ｂ ボルト

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】