[发明专利]行程传感器

说明书

技术领域

本发明涉及一种行程传感器。

背景技术

在日本JP05-272906A中记载有一种使用检测线圈检测在磁性体上形成 多个凹状的槽而成的活塞杆的位移量的磁性行程检测传感器。在专利文献1 所记载的磁性行程检测传感器中，当活塞杆沿轴向进退移动时，每当活塞杆 的非磁性部、即凹槽通过检测线圈，检测线圈的阻抗以正弦波状发生变化。 然后，基于自该检测线圈获得的正弦波状的阻抗的变化运算活塞杆的移动距 离。

存在一种如下形式的行程传感器，即：无论与磁传感器的安装面平行的 方向上的矢量分量朝向什么方向，只要矢量分量的大小(绝对值)相同，电 阻值就成为相同的值。换句话说，存在一种在与磁传感器的安装面平行的方 向上具有灵敏度、但是针对该方向的朝向不具有极性的行程传感器。参照图 7、图8、图9A以及图9B说明使用这样的行程传感器检测专利文献1那样的活 塞杆的移动距离的情况。

图7表示用于检测活塞杆91的位移(移动距离)的行程传感器90的主要 部位。活塞杆91由磁性材料形成，在表面沿位移方向每隔预定间距地设有作 为非磁性部的凹部92。由此，活塞杆91在位移方向上交替地设有作为磁性部 的凸部93和作为非磁性部的凹部92。

行程传感器90设置为与以直线状移动的活塞杆91的外周相邻并与活塞 杆91的位移方向平行。

参照图7、图8具体说明行程传感器90。在行程传感器90中，来自磁体96 的磁通B沿着基板94的垂直方向通过磁传感器95。磁传感器95包括磁阻元件。 当活塞杆91自图7的位置位移时，在具有磁性的凸部93的影响下，例如如图8 所示那样，通过磁传感器95内的磁通B倾斜。磁传感器95的电阻值因通过内 部的磁通B倾斜而变化为较大的值。

具体而言，磁传感器95内的磁通B具有与磁传感器95的安装于基板94的 安装面95a平行的方向上的矢量分量x以及与磁传感器95的安装面95a垂直的 方向上的矢量分量y。贯穿磁传感器95的磁通B的矢量的大小相当于磁体96 的强度。图8所示的三个磁通B的矢量的大小相同。该磁通B的矢量的大小相 当于矢量分量x和矢量分量y的合成矢量。在磁传感器95中，若磁传感器95内 的磁通B为与安装面95a垂直的方向，则矢量分量x成为0(零)，磁传感器95 的电阻值成为最小。而且，当矢量分量x随着磁传感器95内的磁通B倾斜而变 大时，磁传感器95的电阻值变大。另外，对于磁传感器95来说，无论矢量分 量x是与安装面95a平行的哪个朝向，只要矢量分量x的大小(绝对值)相同， 电阻值就成为相同值。也就是说，具备磁传感器95的行程传感器90在与磁传 感器95的安装面95a平行的方向上具有灵敏度，但是针对该方向的朝向不具 有极性。

接着，参照图9A、图9B说明活塞杆91进行了位移的情况下的磁传感器 95的电阻值的变化。

图9A是表示在磁传感器95和活塞杆91的各相对位置处的磁传感器95内 的磁通B的倾斜的变化的概略图。

在图9A中，a位置是凸部93在活塞杆91的位移方向上的中间的位置。在a 位置，在活塞杆91的位移方向上，磁性中立。因而，通过磁传感器95的磁通 B的朝向与活塞杆91垂直。此时，磁传感器95内的磁通B的矢量分量x的大小 成为0(零)。由此，磁传感器95的电阻值成为最小。

c位置是磁传感器95内的磁通B的倾斜成为最大的位置。在c位置，通过 磁传感器95的磁通B受到作为磁性部的凸部93的影响，倾斜成为最大。此时， 磁传感器95内的磁通B的矢量分量x的大小成为最大。由此，在c位置，磁传 感器95的电阻值成为最大。

d位置是作为非磁性部的凹部92在活塞杆91的位移方向上的中间的位 置。在d位置，电阻值与在a位置同样地成为最小。

e位置是隔着d位置而与c位置对称的位置。在e位置，矢量分量x的朝向 与c位置处的矢量分量x的朝向不同，但是，矢量分量x的大小(绝对值)与c 位置处的矢量分量x的大小相同，因此，电阻值与c位置处的电阻值成为相同 的值。

图9B是表示活塞杆91进行了位移的情况下的磁传感器95的电阻值的变 化的曲线图。当活塞杆91位移时，磁传感器95从a位置开始以a位置处的电阻 值重复变化。由此，电阻值(检测信号)成为图9B这样的波形。