特許 7592775 ストロークセンサとこれを備えたストロークセンサ組立体

(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】2024-11-22

(45)【発行日】2024-12-02

(54)【発明の名称】ストロークセンサとこれを備えたストロークセンサ組立体

(51)【国際特許分類】

   G01B 7/00 20060101AFI20241125BHJP

   G01D 5/12 20060101ALI20241125BHJP

【ＦＩ】

G01B7/00 101H

G01D5/12 H

【請求項の数】 16

(21)【出願番号】P 2023032431

(22)【出願日】2023-03-03

(65)【公開番号】P2024074746

(43)【公開日】2024-05-31

【審査請求日】2024-02-20

(31)【優先権主張番号】P 2022185841

(32)【優先日】2022-11-21

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(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】鈴木 啓史

(72)【発明者】

【氏名】加藤 達也

【審査官】山▲崎▼ 和子

(56)【参考文献】

【文献】実開昭６０－１６５８０３（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０１９－０４９４９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１０９５３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１９／０３９０７５１（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｂ ７／００－７／３４

Ｇ０１Ｄ ５／００－５／２５２

５／３９－５／６２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

直線運動する移動体の位置を検出するストロークセンサであって、
磁界発生体と、
前記磁界発生体を支持する支持部と、
前記磁界発生体が発生する磁界を検出する磁界検出素子と、を有し、
前記支持部は、前記移動体の前記磁界検出素子に対する第１の相対移動を、前記磁界発生体の前記磁界検出素子に対する第２の相対移動に変換し、
前記第１の相対移動は第１の直線経路に沿って行われ、前記第２の相対移動は第２の直線経路に沿って行われ、前記第２の直線経路は前記第１の直線経路と異なる角度で延びる、ストロークセンサ。

【請求項2】

前記第２の直線経路は前記第１の直線経路より短い、請求項１に記載のストロークセンサ。

【請求項3】

前記移動体は前記支持部を案内する案内経路を有し、前記支持部は前記案内経路に沿って、前記移動体に対して相対移動する、請求項１に記載のストロークセンサ。

【請求項4】

前記磁界検出素子を備える素子搭載部を有し、
前記素子搭載部は前記第２の直線経路を有し、前記支持部は前記第２の直線経路に沿って、前記磁界検出素子に対して相対移動する、請求項３に記載のストロークセンサ。

【請求項5】

前記案内経路はスリットまたは溝であり、
前記支持部は前記スリットまたは前記溝に嵌合する第１のガイド部を有する、請求項４に記載のストロークセンサ。

【請求項6】

前記支持部に収容された弾性部材をさらに有し、
前記案内経路は平面部を有し、
前記支持部は、前記弾性部材によって前記平面部に対して付勢される第１のガイド部を有する、請求項４に記載のストロークセンサ。

【請求項7】

前記弾性部材の弾性変形軸は前記第２の直線経路と平行である、請求項６に記載のストロークセンサ。

【請求項8】

前記第２の直線経路は溝であり、
前記支持部は前記溝に嵌合する第２のガイド部を有する、請求項４に記載のストロークセンサ。

【請求項9】

前記案内経路の、前記移動体の通常移動範囲に対応する対応区間は直線状である、請求項３に記載のストロークセンサ。

【請求項10】

前記案内経路は、前記対応区間の外側で前記対応区間に接続された少なくとも一つの付加区間を有し、前記少なくとも一つの付加区間は、前記対応区間の端部を始点として前記第１の直線経路と平行な方向に延びる、請求項９に記載のストロークセンサ。

【請求項11】

前記案内経路は、前記対応区間の外側で前記対応区間に接続された少なくとも一つの付加区間を有し、前記少なくとも一つの付加区間は、前記対応区間の端部を始点として、前記第１の直線経路と平行で前記対応区間の中心を通る直線から離れる方向に延びる、請求項９に記載のストロークセンサ。

【請求項12】

前記案内経路は前記案内経路の両端間を直線状に延びる、請求項１１に記載のストロークセンサ。

【請求項13】

前記付加区間の幅は前記対応区間の幅と概ね同じである、請求項１０に記載のストロークセンサ。

【請求項14】

前記第１の直線経路またはその延長線と、前記第２の直線経路またはその延長線とは直交している、請求項１に記載のストロークセンサ。

【請求項15】

前記案内経路の前記対応区間または前記対応区間の延長線と、前記第２の直線経路または前記第２の直線経路の延長線とは直交している、請求項９に記載のストロークセンサ。

【請求項16】

請求項１から１５のいずれか１項に記載のストロークセンサと、
前記移動体と、を有するストロークセンサ組立体。

【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とこれを備えたストロークセンサ組立体に関する。

【背景技術】

【0002】

直線運動する移動体の位置を検出するストロークセンサが知られている。特許文献１には、磁界検出素子と、移動体に間隔をおいて取り付けられた複数の磁石と、を有するストロークセンサが開示されている。移動体が移動することで、複数の磁石が磁界検出素子の位置において発生させる磁界が変化する。磁界検出素子はこの磁界の変化を検出することによって、複数の磁石の磁界検出素子に対する相対位置、すなわち移動体の位置を検出する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特許第５０１３１４６号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に開示されたストロークセンサでは、複数の磁石が間隔を置いて設けられているため、移動体の移動範囲が広い場合磁石の間隔が広がる。これによって、複数の磁石が発生する磁界の強度が不足し、移動体の位置検出性能が低下することがある。磁界強度を上げることで移動体の位置検出性能の低下を抑制することは可能であるが、磁石の大型化や保磁力の高い磁性材料の使用などが必要となり、磁石及びストロークセンサのコストが増加する可能性がある。

【0005】

本発明は、移動範囲の大きい移動体の位置検出性能を確保することが可能で、コストが抑えられ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】

本発明のストロークセンサは、直線運動する移動体の位置を検出する。ストロークセンサは、磁界発生体と、磁界発生体を支持する支持部と、磁界発生体が発生する磁界を検出する磁界検出素子と、を有する。支持部は、移動体の磁界検出素子に対する第１の相対移動を、磁界発生体の磁界検出素子に対する第２の相対移動に変換する。第１の相対移動は第１の直線経路に沿って行われ、第２の相対移動は第２の直線経路に沿って行われ、第２の直線経路は第１の直線経路と異なる角度で延びる。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、移動範囲の大きい移動体の位置検出性能を確保することが可能で、コストが抑えられ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】本発明の第１の実施形態に係るストロークセンサ組立体の概略斜視図である。

【図2】図１に示すストロークセンサ組立体と、移動体の収容体と、を示す概略斜視図である。

【図3】図１に示すストロークセンサ組立体の支持部と素子搭載部の概略断面図である。

【図4】図１に示すストロークセンサ組立体におけるストロークセンサと移動体の相対移動を示す概念図である。

【図5】図１に示すストロークセンサ組立体におけるストロークセンサと移動体の相対移動を示す概念図である。

【図6】図１に示すストロークセンサ組立体における第１及び第２の直線経路と案内経路を示す概念図である。

【図7】比較例のストロークセンサ組立体における第１及び第２の直線経路と案内経路を示す概念図である。

【図8】図１に示すストロークセンサ組立体における移動体の位置とセンサ出力の関係を示すグラフの一例である。

【図9】本発明の変形例に係るストロークセンサ組立体の支持部と素子搭載部の概略断面図である。

【図10】本発明の他の変形例に係るストロークセンサ組立体におけるストロークセンサと移動体の相対移動を示す概念図である。

【図11】図１０に示すストロークセンサ組立体における第１及び第２の直線経路と案内経路を示す概念図である。

【図12】本発明の他の変形例に係るストロークセンサ組立体の支持部と素子搭載部の概略断面図である。

【図13】図１２に示すストロークセンサ組立体の支持部と素子搭載部の概略断面図である。

【図14】図１２に示すストロークセンサ組立体の支持部の相対移動を示す概念図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下図面を参照して、本発明のストロークセンサ組立体とストロークセンサの実施形態について説明する。本実施形態のストロークセンサ組立体１とストロークセンサ３は用途が限定されるものではなく、自動車、二輪車などの車両、産業機械などに適用することができ、特に、移動範囲の大きい移動体の位置検出に好適に適用可能である。以下の説明及び図面において、Ｘ方向は移動体２の移動方向、Ｙ方向は案内経路Ｐ３が設置される面と直交する方向であり、Ｘ方向と直交している。Ｚ方向はＸ方向及びＹ方向と直交する方向である。以下の説明において相対移動という用語を用いるが、２つの部材のどちらが移動するかは文脈で判断される。例えば、部材Ａが部材Ｂに対して相対移動するという記載は、部材Ａが固定されている場合は、部材Ｂが移動すると解釈され、部材Ｂが固定されている場合は、部材Ａが移動すると解釈される。

【0010】

（第１の実施形態）
図１はストロークセンサ組立体１の概略斜視図を、図２はストロークセンサ組立体１とその収容体４の概略斜視図を示している。ストロークセンサ組立体１は、直線運動する移動体２と、移動体２の位置を検出するストロークセンサ３と、を有している。図２に示すように、移動体２はハウジングなどの収容体４に収容され、収容体４の内部をＸ方向にスライドすることができる。すなわち、移動体２はＸ方向と平行な第１の直線経路Ｐ１を有し、移動体２は第１の直線経路Ｐ１に沿ってＸ方向に移動する。収容体４は車両や機械の本体（図示せず）に固定されている。第１の直線経路Ｐ１は移動体２のＸ方向の中心線Ｃ１と概ね一致する。移動体２の一端２Ａは収容体４の外部に設けられ、駆動手段（図示せず）と連結されている。ストロークセンサ３は大部分が収容体４の外部に設けられている。移動体２のストロークセンサ３と対向する面にスリット６を備えた案内板５が固定され、後述するように、ストロークセンサ３はスリット６によって移動体２と接続されている。

【0011】

図３はストロークセンサ３の概略断面図を示す。ストロークセンサ３は、２つの磁界発生体１０Ａ，１０Ｂを支持する支持部７と、磁界検出素子１２を備える素子搭載部１１と、を有する。磁界発生体１０Ａ，１０Ｂは磁石であり、磁界検出素子１２と対向する面の磁極が互いに逆向き（すなわち、一方がＮ極で、他方がＳ極）となっている。磁界発生体１０Ａ，１０Ｂはヨーク１６と接続されている。ヨーク１６は、磁界発生体１０Ａ，１０Ｂの磁束密度を高め、磁界発生体１０Ａ，１０Ｂのサイズの増加を抑制する機能を有する。磁石の数は２つに限定されず、３つ以上の磁石を配置することもできる。３つ以上の磁石を配置する場合、３つ以上の磁石は互いに隣接する磁石の磁極が互いに逆向きとなるように配置される。また、一つの磁石だけを設けることもできる。この場合磁石の着磁方向はＹ方向、Ｚ方向のいずれでもよい。

【0012】

支持部７は樹脂や非磁性の金属からなり、支持部７と磁界発生体１０Ａ，１０Ｂは嵌合、接着、インサート成形などの適宜の方法で一体化されている。あるいは、支持部７と磁界発生体１０Ａ，１０Ｂを、プラスチックマグネットを用いて一体形成してもよい。支持部７は概ねＴ字型の形状を有している。支持部７は、スリット６と嵌合しスリット６に案内される第１のガイド部８と、素子搭載部１１の溝１４に嵌合する第２のガイド部９と、を有している。第１のガイド部８は概ね円筒状の部材である。第２のガイド部９は溝１４と同一の断面形状を有し、Ｘ方向に細長い形状を有している（図５）が、第２のガイド部９の形状は限定されない。

【0013】

素子搭載部１１は樹脂や非磁性の金属からなり、収容体４に固定されている。素子搭載部１１は車両や機械の本体（図示せず）に固定されていてもよい。素子搭載部１１は概ね直方体である。素子搭載部１１は第２のガイド部９を案内する溝１４を有している。溝１４は、第１の直線経路Ｐ１（図６参照）と異なる角度で延びる第２の直線経路Ｐ２（図６参照）を構成する。溝１４は素子搭載部１１の互いに対向する２つの面と平行に設けられているので、素子搭載部１１の容積の増加が抑えられる。本実施形態では、第１の直線経路Ｐ１（移動体２の移動経路）またはその延長線と、第２の直線経路Ｐ２（溝１４の延びる経路）またはその延長線とは直交している。すなわち、溝１４はＺ方向に延びている。支持部７は溝１４を介して、素子搭載部１１ないし磁界検出素子１２に対して、Ｚ方向に相対移動することが可能である。

【0014】

磁界検出素子１２は磁界発生体１０Ａ，１０Ｂが発生する磁界を検出する。磁界検出素子１２の構成は特に限定されず、磁気抵抗効果素子（例えばＡＭＲ素子、ＴＭＲ素子、ＧＭＲ素子）やホール素子を用いることができる。磁界検出素子１２は基板１３に搭載され、基板１３を通じて外部との信号の授受を行う。磁界検出素子１２は、磁界発生体１０Ａ，１０Ｂによって形成されるＹ方向の磁界とＺ方向の磁界を検出し、これらの合成磁界のなす角度から磁界発生体１０Ａ，１０Ｂに対する相対位置を検出する。

【0015】

図４は移動体２（案内板５）がストロークセンサ３に対して相対移動する様子を示している。ストロークセンサ３は固定された位置にある。図４（Ａ）では、ストロークセンサ３がスリット６の対応区間Ｓ２（図６参照）の右端に位置し、図４（Ｂ）ではストロークセンサ３がスリット６の対応区間Ｓ２の中央部に位置し、図４（Ｃ）ではストロークセンサ３がスリット６の対応区間Ｓ２の左端に位置している。図５は図４と同様の図であるが、便宜上移動体２が固定され、ストロークセンサ３が移動するように描いている。図６（ａ）は図５を模式化した図であり、第１及び第２の直線経路Ｐ１，Ｐ２と案内経路Ｐ３を、これらの中心線によって示している。

【0016】

上述のように、移動体２はスリット６を有している。スリット６は支持部７を案内する案内経路Ｐ３を構成し、支持部７はスリット６に沿って、移動体２に対して相対移動する。通常時、移動体２は特定の範囲（以下、通常移動範囲Ｓ１という）をＸ方向に移動する。従って、支持部７の第１のガイド部８は、通常移動範囲Ｓ１に対応する区間（以下、対応区間Ｓ２という）でスリット６と係合する。後述するように、スリット６は対応区間Ｓ２の外側に付加区間Ｓ４を備えているが、通常時に第１のガイド部８が付加区間Ｓ４に侵入することはない。対応区間Ｓ２において、案内経路Ｐ３はＸ－Ｚ面をＸ軸から若干傾斜した方向に直線状に延びている。案内経路Ｐ３は直線に限定されず例えば正弦波状であってもよいが、スリット６の加工コストの観点から直線状が好ましい。移動体２の通常移動範囲Ｓ１はストロークセンサ組立体１の適用例によって異なるが、小さな場合数十ｍｍ、大きな場合は数百ｍｍである。スリット６の幅はその全長で一定であり、第１のガイド部８の直径よりやや大きい値に設定される。

【0017】

ストロークセンサ３は以下のように作動する。まず、移動体２がＸ方向に移動するとする。ストロークセンサ３の素子搭載部１１は固定されているので、移動体２のＸ方向への移動は素子搭載部１１ないし磁界検出素子１２に対するＸ方向の相対移動と等価である。この相対移動を第１の相対移動という。移動体２の第１の相対移動は、Ｘ軸と平行な第１の直線経路Ｐ１に沿って行われる。

【0018】

ストロークセンサ３の支持部７ないし磁界発生体１０Ａ，１０Ｂは移動体２に対し、スリット６に沿って相対移動する。つまり、ストロークセンサ３の支持部７は移動体２に対してＸ方向とＺ方向の２方向に相対移動する。しかし、支持部７ないし磁界発生体１０Ａ，１０Ｂは素子搭載部１１の溝１４によってＸ方向に拘束されているので、素子搭載部１１ないし磁界検出素子１２に対してはＺ方向だけに相対移動する。この相対移動を第２の相対移動という。第２の相対移動は第２の直線経路Ｐ２に沿って行われる。このように、支持部７は、移動体２の磁界検出素子１２に対する第１の相対移動を、磁界発生体１０Ａ，１０Ｂの磁界検出素子１２に対する第２の相対移動に変換する。

【0019】

第２の直線経路Ｐ２は第１の直線経路Ｐ１より短い。Ｌ１を第１の直線経路Ｐ１に沿った移動体２の通常移動範囲Ｓ１の長さ、Ｌ２を第２の直線経路Ｐ２のＬ１に対応する長さ、すなわち移動体２の通常移動時における、支持部７の第２の直線経路Ｐ２に沿った移動範囲の長さとすると、Ｌ１＞Ｌ２である。比率Ｌ２／Ｌ１は、第１の直線経路Ｐ１と案内経路Ｐ３の対応区間Ｓ２とがなす角度をθとしたときにｔａｎθに等しい。

【0020】

仮に第１の直線経路Ｐ１に沿って磁界検出素子１２と磁界発生体１０Ａ，１０Ｂを設けた場合、第１の直線経路Ｐ１に沿った通常移動範囲Ｓ１の全域で必要な磁界強度を得るために、磁界発生体１０Ａ，１０Ｂの磁界強度を上げることが必要となる。しかし、このことは磁界発生体１０Ａ，１０Ｂの大型化やストロークセンサ３のコスト増加につながる。本実施形態では第１の直線経路Ｐ１が第２の直線経路Ｐ２に変換されるため、磁界発生体１０Ａ，１０Ｂの移動範囲が短縮され、磁界発生体１０Ａ，１０Ｂの大型化やストロークセンサ３のコスト増加を抑制することができる。一方、長さＬ２が短かすぎると、ストロークセンサ３の分解能が低下するため、長さＬ２は適切な範囲に設定することが好ましい。比率Ｌ２／Ｌ１は角度θによって調整可能である。

【0021】

案内経路Ｐ３は、移動体２の対応区間Ｓ２の外側で対応区間Ｓ２に接続された少なくとも一つの付加区間Ｓ４を有している。本実施形態では、対応区間Ｓ２の両側に付加区間Ｓ４が設けられている。２つの付加区間Ｓ４の長さは同一であるが、異なっていてもよい。第１の経路にも、通常移動範囲Ｓ１の両側に付加区間Ｓ４に対応する区間Ｓ３が設けられている。通常移動範囲Ｓ１と２つの区間Ｓ３を合わせた区間は、移動体２が物理的に移動可能な範囲に相当する。

【0022】

付加区間Ｓ４は対応区間Ｓ２の外側に設けられるため、通常は支持部７の第１のガイド部８が付加区間Ｓ４に侵入することはない。しかし、第１のガイド部８が何らかの理由で対応区間Ｓ２の外側に移動した場合、付加区間Ｓ４がないと第１のガイド部８やスリット６が破損する可能性がある。また、ストロークセンサ３の製造時にも、検査や調整などの目的で第１のガイド部８を対応区間Ｓ２の外側まで移動させる可能性がある。これらの場合に、付加区間Ｓ４は第１のガイド部８を収容することができる。第１のガイド部８が作動時や製造時に、対応区間Ｓ２の一方の外側だけに移動する可能性が高い場合などは、付加区間Ｓ４は対応区間Ｓ２の片側だけに設けてもよい。

【0023】

付加区間Ｓ４は、対応区間Ｓ２の端部を始点として第１の直線経路Ｐ１と平行な方向に延びている。図７は比較例の付加区間Ｓ４を示している。第１の直線経路Ｐ１と平行で対応区間Ｓ２の重心ないし中心を通る直線を基準直線Ｃ２（図５参照。図７においてはＰ１と一致する）とすると、付加区間Ｓ４は対応区間Ｓ２の端部から基準直線Ｃ２に近づく方向に延びている。移動体２は通常移動範囲Ｓ１の任意の位置に停止する可能性があるが、その後移動体２が移動すれば磁界検出素子１２に印加される磁界が変化するため、移動体２の移動方向を知ることができる。しかし、移動体２が通常移動範囲Ｓ１の端部に停止した後に移動した場合、移動体２がどちらの方向に移動しても、支持部７は同じ方向に（基準直線Ｃ２に向かう方向に）移動する。この結果、磁界発生体１０Ａ，１０Ｂも同じ方向に移動するので、磁界検出素子１２は移動体２の移動方向を検出することができない。

【0024】

本実施形態では、移動体２が通常移動範囲Ｓ１の端部から通常移動範囲Ｓ１の内部に移動した場合は、磁界発生体１０Ａ，１０Ｂが磁界検出素子１２に対して移動する。従って、磁界検出素子１２が検出する磁界が変化する。これに対し、移動体２が通常移動範囲Ｓ１の端部から通常移動範囲Ｓ１の外部に移動した場合は、支持部７は案内経路Ｐ３に沿ってＸ方向に平行移動する。磁界発生体１０Ａ，１０Ｂが磁界検出素子１２に対して相対移動しないため、磁界検出素子１２が検出する磁界は一定である。これらの違いに基づき移動体２の移動方向を検出することができる。

【0025】

このことから理解できるように、付加区間Ｓ４は対応区間Ｓ２の端部を始点として基準直線Ｃ２に近づく方向に延びていなければよいので、基準直線Ｃ２から離れる方向に延びていてもよい。例えば、図６（ｂ）に示すように、付加区間Ｓ４は対応区間Ｓ２の延長線と一致していてもよい。この場合、スリット６は両端間で直線状となるため、加工が容易である。また、移動体２が通常移動範囲Ｓ１の端部から通常移動範囲Ｓ１の内部に移動した場合と外部に移動した場合とでは、磁界検出素子１２が検出する磁界が異なるので、本変形例においても移動体２の移動方向を検出することができる。

【0026】

スリット６の幅はその全長に渡って一定であることが好ましい。すなわち、付加区間Ｓ４の幅は対応区間Ｓ２の幅と概ね同じであることが好ましい。付加区間Ｓ４の幅が対応区間Ｓ２の幅より大きいと、付加区間Ｓ４の内部で第１のガイド部８のＺ方向の位置が安定せず、上述したのと同様の課題が発生する可能性がある。

【0027】

図８は本実施形態におけるストロークセンサ３の位置検出特性、即ち移動体２の位置とセンサ出力の関係を計算した結果の一例を示している。移動体２の位置とセンサ出力の関係はほぼリニアであり、良好な特性が得られた。なお、線形性はセンサ出力を補正することで改善することができるため、センサ出力の線形性が多少悪くても大きな問題とはならない。

【0028】

本発明の実施形態について説明したが、本発明のこの実施形態に限定されない。例えば、案内経路Ｐ３はスリット６に限定されない。図９は本実施形態の変形例を示している。案内経路Ｐ３は溝１５である。すなわち、案内経路Ｐ３は案内板５の厚さ方向の途中で終端している。図示は省略するが、案内経路Ｐ３はレールのような細長い突起でもよい。あるいは、複数の案内経路Ｐ３を設けることもできる。

【0029】

図１０，１１は案内経路Ｐ３の他の構成を示している。図１０は図５に対応し、図１１は図６に対応している。案内経路Ｐ３の対応区間Ｓ２または対応区間Ｓ２の延長線と、第２の直線経路Ｐ２’または第２の直線経路Ｐ２’の延長線とは直交している。これによって第１の実施形態よりも第２の直線経路Ｐ２’を長くすることができる。具体的には、Ｌ２’を第２の直線経路Ｐ２’のＬ１に対応する長さ、すなわち移動体２の通常移動時における、支持部７の第２の直線経路Ｐ２’に沿った移動範囲の長さとすると、Ｌ２’＞Ｌ２となる。これによって、第１の実施形態と比べてストロークセンサ３の分解能を高めることができる。

【0030】

図１２～１４は本実施形態の他の変形例を示している。図１２は図３に対応する図で、Ｘ方向からみたストロークセンサ３の概略断面を示している。図１３は図１２のＡ－Ａ線に沿った断面図で、Ｙ方向からみたストロークセンサ３の概略断面を示している。図１３にはスリット６を併せて示している。図１３を参照すると、第２のガイド部９は磁界発生体１０Ａ，１０Ｂを支持する部分のＹ方向側方に弾性部材２１の収容部２２を有している。収容部２２は第１の環状溝２３を有している。素子搭載部１１は第１の環状溝２３と対向する第２の環状溝２４を有している。第１の環状溝２３と第２の環状溝２４にはコイルばねからなる弾性部材２１の両端部が支持されている。弾性部材２１は固定部である第２の環状溝２４に支持され、可動部である第１の環状溝２３の底部に弾性力を加える。この結果、支持部７には常に－Ｚ方向の力が掛けられる。換言すれば、弾性部材２１は第１のガイド部８をスリット６に対して－Ｚ方向に付勢する。

【0031】

図１３に第１のガイド部８とスリット６の位置関係を示す。図では誇張して示しているが、第１のガイド部８とスリット６との間にはギャップＧが設けられている。第１のガイド部８はスリット６に嵌合するため、製作誤差を考慮するとギャップＧを無くすことは困難である。第１のガイド部８はスリット６に対して双方向（＋Ｚ方向及び－Ｚ方向）に相対移動する。仮に弾性部材２１の付勢力がないと、第１のガイド部８はスリット６の＋Ｘ方向への移動に伴い、スリット６の一方の面６Ｂに当接しながら＋Ｚ方向へ移動する。また、弾性部材２１の付勢力がないと、第１のガイド部８はスリット６の－Ｘ方向への移動に伴い、スリット６の他方の面６Ａに当接しながら－Ｚ方向へ移動する。この結果、第１のガイド部８がスリット６に対しＸ方向のある特定の相対位置にあるとき、第１のガイド部８のスリット６に対するＺ方向の相対位置は、移動方向によってギャップＧの分だけずれることになる。これにより、第１のガイド部８のＸ方向の位置とＺ方向の位置との関係は一対一でなく、ヒステリシスを描く。ヒステリシスはストロークセンサ３の誤差の一因となる。また、第１のガイド部８はストロークセンサ３を取り付けた車両等で振動や衝撃が発生した際にスリット６に衝突して振動や衝撃を受けるため、長時間使用する際にストロークセンサ３の故障の一因ともなる。

【0032】

図１４にストロークセンサ組立体１の支持部７の相対移動を示している。図１４（ａ）では支持部７は溝１４の一端側にあり、図１４（ｂ）では支持部７は溝１４の中間にあり、図１４（ｃ）では支持部７は溝１４の他端側にある。弾性部材２１は支持部７のＺ方向の全移動範囲に渡り圧縮されている（－Ｚ方向の付勢力を生じる）。支持部７が溝１４のどの位置にあっても、弾性部材２１が第１のガイド部８をスリット６に対して－Ｚ方向に付勢するため、第１のガイド部８の移動方向によらず、第１のガイド部８はスリット６の同じ面に当接する。従って、上述したヒステリシスの発生が抑制される。

【0033】

本変形例では第１のガイド部８はスリット６の面６Ｂのみに当接するため（図１３参照）、スリット６の面６Ａは省略することができる。例えば、図１４において、案内板５の半部５Ａは省略可能で、半部５Ｂだけ設ければ十分である。この場合、案内板５は図１に示すような矩形ではなく、例えば当該矩形をその対角線で分割して得られる三角形のような形状でもよいので、物量の低減が可能となる。つまり、本変形例では、案内経路Ｐ３はスリット６または溝１５でもよいが、少なくとも第１のガイド部８が当接する平面部（本変形例ではスロープ状の面６Ｂ）を有していればよい。

【0034】

第１の環状溝２３の中心線と第２の環状溝２４の中心線はＺ方向に延びる一つの直線上にあることが好ましい。換言すれば、弾性部材２１の弾性変形軸、すなわちコイルばねの中心軸は第２の直線経路Ｐ２（Ｚ方向）と平行であることが好ましい。これによって、第１のガイド部８がスリット６に対して摺動する際の摩擦力を低減することができる。本変形例では案内経路がスリット６である例を示したが、案内経路が溝であっても同様の構成が可能である。

【0035】

（付記）本明細書は以下の開示を含む。
［構成１］
直線運動する移動体の位置を検出するストロークセンサであって、
磁界発生体と、
前記磁界発生体を支持する支持部と、
前記磁界発生体が発生する磁界を検出する磁界検出素子と、を有し、
前記支持部は、前記移動体の前記磁界検出素子に対する第１の相対移動を、前記磁界発生体の前記磁界検出素子に対する第２の相対移動に変換し、
前記第１の相対移動は第１の直線経路に沿って行われ、前記第２の相対移動は第２の直線経路に沿って行われ、前記第２の直線経路は前記第１の直線経路と異なる角度で延びる、ストロークセンサ。
［構成２］
前記第２の直線経路は前記第１の直線経路より短い、構成１に記載のストロークセンサ。
［構成３］
前記移動体は前記支持部を案内する案内経路を有し、前記支持部は前記案内経路に沿って、前記移動体に対して相対移動する、構成１または２に記載のストロークセンサ。
［構成４］
前記磁界検出素子を備える素子搭載部を有し、
前記素子搭載部は前記第２の直線経路を有し、前記支持部は前記第２の直線経路に沿って、前記磁界検出素子に対して相対移動する、構成３に記載のストロークセンサ。
［構成５］
前記案内経路はスリットまたは溝であり、
前記支持部は前記スリットまたは前記溝に嵌合する第１のガイド部を有する、構成４に記載のストロークセンサ。
［構成６］
前記案内経路は平面部を有し、
前記支持部は、前記第１のガイド部を前記平面部に対して付勢する弾性部材を有する、構成４に記載のストロークセンサ。
［構成７］
前記弾性部材の弾性変形軸は前記第２の直線経路と平行である、構成６に記載のストロークセンサ。
［構成８］
前記第２の直線経路は溝であり、
前記支持部は前記溝に嵌合する第２のガイド部を有する、構成４から７のいずれか１項に記載のストロークセンサ。
［構成９］
前記案内経路の、前記移動体の通常移動範囲に対応する対応区間は直線状である、構成３から８のいずれか１項に記載のストロークセンサ。
［構成１０］
前記案内経路は、前記対応区間の外側で前記対応区間に接続された少なくとも一つの付加区間を有し、前記少なくとも一つの付加区間は、前記対応区間の端部を始点として前記第１の直線経路と平行な方向に延びる、構成９に記載のストロークセンサ。
［構成１１］
前記案内経路は、前記対応区間の外側で前記対応区間に接続された少なくとも一つの付加区間を有し、前記少なくとも一つの付加区間は、前記対応区間の端部を始点として、前記第１の直線経路と平行で前記対応区間の中心を通る直線から離れる方向に延びる、構成９に記載のストロークセンサ。
［構成１２］
前記付加区間は前記対応区間の延長線と一致する、構成１１に記載のストロークセンサ。
［構成１３］
前記付加区間の幅は前記対応区間の幅と概ね同じである、構成１０から１２のいずれか１項に記載のストロークセンサ。
［構成１４］
前記第１の直線経路またはその延長線と、前記第２の直線経路またはその延長線とは直交している、構成１から１３のいずれか１項に記載のストロークセンサ。
［構成１５］
前記案内経路の前記対応区間または前記対応区間の延長線と、前記第２の直線経路または前記第２の直線経路の延長線とは直交している、構成９から１３のいずれか１項に記載のストロークセンサ。
［構成１６］
構成１から１５のいずれか１項に記載のストロークセンサと、
前記移動体と、を有するストロークセンサ組立体。

【符号の説明】

【0036】

１ ストロークセンサ組立体
２ 移動体
３ ストロークセンサ
６ スリット
７ 支持部
８ 第１のガイド部
９ 第２のガイド部
１０Ａ，１０Ｂ 磁界発生体
１１ 素子搭載部
１２ 磁界検出素子
１４ 溝
Ｐ１ 第１の直線経路
Ｐ２，Ｐ２’ 第２の直線経路
Ｐ３ 案内経路
Ｓ１ 通常移動範囲
Ｓ２ 対応区間
Ｓ４ 付加区間

【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】