JPH10246620A

JPH10246620A - 磁歪式変位検出装置

Info

Publication number: JPH10246620A
Application number: JP9047745A
Authority: JP
Inventors: Moritaka Miwa; 守孝三輪
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 1997-03-03
Filing date: 1997-03-03
Publication date: 1998-09-14
Also published as: US6087828A

Abstract

(57)【要約】【課題】磁歪式変位検出装置の長さを抑制でき、永久磁
石の相対位置を検出し得る検出可能領域の拡大化に有利
な磁歪式変位検出装置を提供する。【解決手段】一方向に延設された磁歪材５、基体１に対
して相対移動可能な永久磁石６、磁歪材５に電流パルス
を供給するパルス供給手段７０、永久磁石６の相対位置
に応じた弾性波を受信する受信手段４が設けられてい
る。弾性部材８は、ゴム等の高分子材料を基材とし、圧
縮状態に設けられている。弾性部材８は、圧縮に伴う弾
性復元力により磁歪材５を引張り、磁歪材５に張力を付
与する。弾性部材８は、余剰弾性波減衰機能及び磁歪材
張力付与機能の双方を併有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁歪式変位検出装
置に関する。本発明は、可動部の変位を検出する場合に
適用できる。

【０００２】

【従来の技術】磁歪式変位検出装置として、図６に示す
ように、基体１００と、基体１００に架設状態に保持さ
れた線状の磁歪材２００と、磁歪材２００に対向する位
置に磁歪材２００と略同軸的に設けられたリング状の永
久磁石３００と、磁歪材２００に電流パルスを供給する
パルス供給回路４００と、受信コイル５００とを備えた
ものが知られている。

【０００３】永久磁石３００は可動部３０１に保持され
ており、可動部３０１の移動に伴って、磁歪材２００の
延設方向に沿ってつまり矢印Ｘ１、Ｘ２方向に沿って基
体１００に対して相対移動する。この磁歪式変位検出装
置の検出原理は次のようである。即ち、パルス供給回路
４００により磁歪材２００に電流パルスが供給される
と、磁歪材２００の回りに右ねじの法則に基づいて円周
方向の磁場が発生する。電流パルスの供給時刻を開始時
刻とする。この磁場が永久磁石３００の磁場に加わる
と、Wiedemann 効果により、磁歪材２００のうち永久磁
石３００に対面する部分にねじり歪みが発生する。

【０００４】そして、磁歪材２００のねじり歪みに基づ
く弾性波が磁歪材２００上を音速で矢印Ｘ１方向に向け
てつまり受信コイル５００に向けて伝達される。弾性波
が受信コイル５００に到達すると、磁歪逆効果に基づい
た磁場変化が受信コイル５００により起電力として検出
される。この検出時刻が到達時刻となる。

【０００５】従って上記した磁歪式変位検出装置では、
開始時刻と到達時刻との間の時間を計測すれば、受信コ
イル５００と永久磁石３００との距離Ｌｏ（図６参
照）、即ち磁歪材２００の延設方向における永久磁石３
００の相対位置が検出される。この装置では、図６から
理解できるように、コイルバネ６００、減衰部材７００
が直列に配置されている。コイルバネ６００は、磁歪材
２００にこれの延設方向に沿った張力を付与するための
ものである。減衰部材７００は、矢印Ｘ２方向に向かう
余剰の弾性波を減衰し、余剰の弾性波が磁歪材２００の
端部で反射することを抑えるためのものである。コイル
バネ６００による張力付与機能と、減衰部材７００によ
る減衰機能とにより、磁歪式変位検出装置における検出
精度が確保される。

【０００６】また特開平７−３０６０３０号公報には、
図７に示すように、磁歪材２００、受信コイル５００、
永久磁石３００が設けられていると共に、磁歪材２００
の一端部２００ｃをコイルバネ６００で引張って基体１
００の固定部１０１に固定すると共に、磁歪材２００の
他端部２００ｅの外周面をゴム製の減衰部材７００で圧
着した方式の磁歪式変位検出装置が開示されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで上記した図６
に示す従来技術に係る磁歪式変位検出装置においては、
磁歪材２００に対して減衰部材７００及びコイルバネ６
００の双方がそれぞれ独立して直列状態に設けられてい
る。従って磁歪式変位検出装置の長さが増大しがちであ
る。

【０００８】更に、減衰部材７００やコイルバネ６００
では、弾性波の減衰や反射が生じるため、減衰部材７０
０やコイルバネ６００が設けられている領域は、変位を
検出できない不感領域を構成し易い。故に、減衰部材７
００及びコイルバネ６００の双方が独立して直列状態に
設けられている磁歪式変位検出装置では、変位を検出で
きない不感領域Ｌａ（図６参照）が増大しがちである。
従って検出可能領域Ｌｃの拡大化には限界があった。

【０００９】更には図７に示す磁歪式変位検出装置にお
いても、同様に、磁歪材２００には減衰部材７００及び
コイルバネ６００の双方がそれぞれ独立して直列状態に
設けられている。従って磁歪式変位検出装置の長さが増
大しがちである。更に検出可能領域の拡大化にも限界が
ある。本発明は上記した実情に鑑みなされたものであ
り、各請求項は、コイルバネの機能と減衰部材の機能を
併有した弾性部材を採用することにより、コイルバネと
減衰部材を直列に配置する方式を廃止でき、これにより
磁歪式変位検出装置の長さを短縮でき、更に、永久磁石
の相対位置を検出し得る検出可能領域の拡大化に有利な
磁歪式変位検出装置を提供することを課題とする。

【００１０】請求項３及び４は、弾性部材が磁歪材を圧
着する度合を向上させ、余剰弾性波を減衰させる弾性部
材による減衰機能を確保するのに有利な磁歪式変位検出
装置を提供することを課題とする。請求項５は、基体を
構成する収容管体の一端部に磁歪材の一端部をコイルバ
ネ等を介することなく直接結合することにより、収容管
体の一端部付近を検出可能領域とするのに有利な磁歪式
変位検出装置を提供するにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る磁歪式変
位検出装置は、基体と、一方向に延設された架設状態に
基体に保持され弾性波を発生可能な磁歪材と、磁歪材に
これの延設方向に沿った張力を付与する張力付与手段
と、磁歪材に対向する位置に設けられ磁歪材の延設方向
に沿って基体に対して相対移動可能な永久磁石と、磁歪
材にこれの延設方向に沿って流れる電流パルスを供給す
るパルス供給手段と、電流パルスによる磁場と永久磁石
による磁場とに基づいて発生すると共に磁歪材の延設方
向における永久磁石の相対位置に応じた弾性波を受信す
る受信手段とを具備し、受信に伴い永久磁石の相対位置
を検出する磁歪式変位検出装置において、張力付与手段
は、磁歪材に圧着され磁歪材に沿って伝達される余剰の
弾性波を減衰可能な高分子材料を基材とし、基体と磁歪
材との間に圧縮状態に設けられ、圧縮に伴う弾性復元力
により磁歪材を引張ることにより磁歪材に張力を付与
し、余剰の弾性波の減衰機能及び磁歪材張力付与機能の
双方を併有する弾性部材で構成されていることを特徴と
するものである。

【００１２】請求項２に係る磁歪式変位検出装置によれ
ば、請求項１において、磁歪材はこれの半径方向外方に
突出する係合突部をもち、弾性部材は、磁歪材の延設方
向において圧縮された状態で係合突部と基体の一部との
間に介装されていることを特徴とするものである。請求
項３に係る磁歪式変位検出装置によれば、請求項１にお
いて、基体の一部は傾斜面を備えており、弾性部材は傾
斜面に押圧する傾斜面を備えており、傾斜面同士の押圧
に基づいて、弾性部材が磁歪材に圧着する度合が向上し
ていることを特徴とするものである。

【００１３】請求項４に係る磁歪式変位検出装置によれ
ば、請求項１において、弾性部材は、磁歪材が挿通され
た通孔を備えた筒形状をなしており、弾性部材は磁歪材
の延設方向において圧縮されていると共に、圧縮に伴な
う弾性部材の半径方向内方への弾性変形により通孔の内
周面が磁歪材の外周面に圧着する度合が向上しているこ
とを特徴とするものである。

【００１４】請求項５に係る磁歪式変位検出装置によれ
ば、請求項１において、基体は、磁歪材を収容する長尺
な収容管体を有し、磁歪材の一端部は収容管体の一端部
に結合されており、弾性部材は、磁歪材の他端部側に配
置されていると共に、磁歪材の延設方向において永久磁
石に対して受信手段よりも離れた位置に配置されている
ことを特徴とするものである。

【００１５】

【発明の実施形態】請求項１に係る装置においては、パ
ルス供給手段から電流パルスが磁歪材にこれの延設方向
に沿って供給される。従来技術と同様に、電流パルスに
基づく磁場が磁歪材の磁場に作用すると、磁歪材のうち
永久磁石に対面する部分に弾性波が発生する。この弾性
波は磁歪材に沿って伝達され、受信手段で受信される。
これに基づいて永久磁石の相対位置が検出される。

【００１６】請求項１に係る装置によれば、張力付与部
材は弾性部材で構成されている。弾性部材は、磁歪材に
張力を付与する機能と、磁歪材に沿って伝達される余剰
の弾性波を減衰する機能との双方を併有する。よって従
来技術で生じていた問題、つまり、磁歪材の延設方向に
コイルバネと減衰部材とを直列に配置するといった方式
を廃止できる。

【００１７】請求項１に係る装置によれば、弾性部材と
しては、高分子材料を基材とする高分子材料部材を採用
できる。高分子材料としてはゴムや樹脂を採用できる。
非発泡体でも、発泡体でも良い。高分子材料は、振動吸
収能が高いため、磁歪材に沿って伝達される余剰の弾性
波を効果的に減衰できる。請求項２に係る装置によれ
ば、弾性部材は、磁歪材は半径方向外方に突出する係合
突部を備え、磁歪材の延設方向において圧縮された状態
で係合突部と基体の一部との間に介装されている。その
ため弾性部材の圧縮に基づく弾性復元力が磁歪材の係合
突部に作用する。よって、磁歪材にこれの延設方向に張
力を付与するのに有利である。

【００１８】請求項３に係る装置によれば、基体の一部
は傾斜面を備えており、弾性部材も傾斜面を備えてい
る。そのため双方の傾斜面同士の押圧に基づいて、弾性
部材には、磁歪材の軸線と直角方向に指向する付勢力が
作用する。この付勢力により、弾性部材が磁歪材に圧着
する度合が向上する。請求項４に係る装置によれば、弾
性部材は、磁歪材が挿通された通孔を備えた筒形状をな
しており、弾性部材は磁歪材の延設方向において圧縮さ
れていると共に、圧縮に伴なう弾性部材の半径方向内方
への弾性変形により通孔の内周面が磁歪材の外周面に圧
着する度合が向上する。

【００１９】請求項５に係る装置によれば、弾性部材
は、磁歪材の延設方向において永久磁石に対して受信手
段よりも離れた位置に配置されている。そのため、受信
手段により受信された後の余剰の弾性波を弾性部材で減
衰させることができる。

【００２０】

【実施例】以下、本発明の第１実施例を図１〜図４を参
照して説明する。本実施例は車両に搭載され車高を検出
するハイトセンサに適用したものである。（実施例の構成）図１から理解できるように、基体１
は、収容室１０ａをもつ非磁性材料（例えば真鍮、アル
ミニウム合金）で形成された長尺状をなす収容管体１０
と、収容管体１０の他端部１０ｅに接地電極１２を介し
て連結された回路基板１４と、回路基板１４に脚２３を
介して固定された樹脂製のホルダ１８とで構成されてい
る。

【００２１】収容管体１０は車体等の固定部６５に固定
されている。接地電極１２は収容管体１０に電気的に接
続されており、収容管体１０をＧＮＤ端子に接続するも
のである。ホルダ１８は収容管体１０の他端部１０ｅの
側に配置されており、収容管体１０や磁歪材５と略同軸
的に配置されている。

【００２２】図２から理解できるように収容管体１０
は、矢印Ｘ１、Ｘ２方向に延設されており、長手方向の
一端部１０ｃに閉鎖壁１０ｆを備えている。閉鎖端１０
ｆは、矢印Ｘ２方向に進行した弾性波を反射させる反射
端となる。磁歪材５は収容室１０ａ内で線状に長くのび
ている。磁歪材５は例えばＮｉ−Ｆｅ系合金で形成でき
る。磁歪材５の一端部５ｃは、収容管体１０の閉鎖壁１
０ｆにコイルバネ等を介することなく、直接に結合され
ている。結合手段としては、はんだ付け、螺子止め等を
採用できる。

【００２３】図２から理解できるように磁歪材５を略同
軸的に包囲するように、リング状の永久磁石６が設けら
れている。永久磁石６の内周面６ｉは収容管体１０を介
して磁歪材５に対向している。永久磁石６はサスペンシ
ョン等の移動可能な可動部６０に保持されており、可動
部６０の移動に伴い矢印Ｘ１、Ｘ２方向に磁歪材５に対
して相対移動する。永久磁石６の軸端面６ａ、６ｃは磁
極（Ｎ極、Ｓ極）とされている。

【００２４】磁歪材５の他端部５ｅには、給電信号線７
１及び電極７１ｋを介してパルス供給手段としてのパル
ス供給回路７０が電気的に接続されている。受信手段と
しての受信コイル４は磁歪材５の他端部５ｅの側に位置
しており、ホルダ１８に巻回されて保持されている。図
２に示すように、受信コイル４と閉鎖端壁１０ｆとの間
の距離はＬで示される。

【００２５】受信コイル４には、受信信号線７３を介し
て波形整形回路７５が電気的に接続されている。パルス
供給回路７０及び波形整形回路７５はそれぞれ信号線７
０ｒ、７５ｒを介して信号処理・時間計測回路７７に接
続されている。信号処理・時間計測回路７７は水晶発振
器を備えている。水晶発振器の周波数が例えば５０ＭＨ
ｚとすると、１クロックは１／（５０×１０⁶）＝０．
０２マイクロ秒となる。従ってクロックの立ち上がりや
立ち下がりを利用すれば、マイクロ秒単位の計測が可能
である。なお、パルス供給回路７０、波形整形回路７５
及び信号処理・時間計測回路７７は回路基板１４に搭載
されている。

【００２６】図１から理解できるように、ホルダ１８は
第１壁１９と、第１壁１９に所定の間隔を隔てて対向す
る第２壁２０と、第１壁１９及び第２壁２０をつなぐコ
イル巻回用の筒部２１と、磁歪材５の長さ方向にのびる
挿通孔２２とを有する。挿通孔２２の内径は磁歪材５の
外径よりも大きく設定されている。従って図１から理解
できるように、磁歪材５がホルダ１８の挿通孔２２に挿
通されたときに、挿通孔２２の内周面と磁歪材５の外周
面との間にはリング状の微小隙間２５が形成されてい
る。

【００２７】ホルダ１８の第１壁１９には、収容管体１
０の他端部１０ｅを嵌合保持する嵌合部２６が突状に形
成されている。ホルダ１８の第２壁２０には、磁歪材５
の略中心線上に仮想頂部を備えた略円錐状をなす傾斜面
２０ｘが形成されている。磁歪材５の他端部５ｅには、
これの半径方向外方に突出する係合突部５２が固定され
ている。係合突部５２は円板状をなす。係合突部５２の
固定手段としては、かしめ、はんだ付け、圧入等を採用
できる。係合突部５２は金属でも樹脂でも良い。

【００２８】図１から理解できるように、張力付与手段
として機能する弾性部材８が磁歪材５の他端部５ｅの側
に設けられている。弾性部材８は、所定の肉厚を備えた
ゴムで構成されており、高分子材料部材として機能し、
磁歪材５の延設方向に貫通する通孔８２を有する円筒形
状をなしている。弾性部材８の長さ方向の一端部には、
傾斜面８ｘが形成されている。弾性部材８の傾斜面８ｘ
は、磁歪材５の略中心線上に仮想頂部を備えた略円錐状
をなす。従って傾斜面８ｘは傾斜面２０ｘに対応する傾
斜角を有する。

【００２９】図１から理解できるように、磁歪材５の他
端部５ｅは、ホルダ１８の挿通孔２２に微小隙間２５を
存して挿通されていると共に、弾性部材８の通孔８２に
挿通されている。本実施例では、磁歪材５に沿って伝わ
る余剰の弾性波を効果的に減衰できるように、弾性部材
８の通孔８２の内周面は磁歪材５の外周面に圧着してい
る。

【００３０】本実施例では、弾性部材８は、磁歪材５の
延設方向つまり矢印Ｘ１、Ｘ２方向において、永久磁石
６に対して受信コイル４よりも遠い位置に配置されてい
る。従って、磁歪材５上を矢印Ｘ１方向に進行する弾性
波が受信コイル４で受信される前に、弾性部材８で減衰
されるといったことはない。即ち、受信コイル４で受信
された後の余剰の弾性波が弾性部材８で減衰される。従
って検出精度は確保される。

【００３１】本実施例では、図１から理解できるよう
に、弾性部材８は係合突部５２とホルダ１８の第２壁２
０との間に介装されている。この結果、弾性部材８はこ
れの軸長方向において、換言すれば、磁歪材５の延設方
向（矢印Ｘ１、Ｘ２方向）において圧縮されている。本
実施例では、ホルダ１８は収容管体１０の他端部１０ｅ
に当接し、ホルダ１８の位置が規定されている。故に、
弾性部材８の圧縮変形に基づいて、弾性部材８には、こ
れが軸長方向に伸長しようとする矢印Ｘ１方向に向かう
弾性復元力が係合突部５２に作用する。故に、弾性部材
８は、磁歪材５の他端部５ｅを矢印Ｘ１方向に引張る。
この結果、磁歪材５に張力が付与される。よって磁歪材
５の緊張度が確保され、磁歪材５を利用した検出が良好
に実行される。

【００３２】本実施例では、上記したように弾性部材８
がその軸長方向において圧縮されているため、弾性部材
８の傾斜面８ｘはホルダ１８の第２壁２０の傾斜面２０
ｘに押圧される。そのため、傾斜面２０ｘ、８ｘ同士の
押圧により、弾性部材８の傾斜面８ｘ付近のゴム部分に
半径方向内方に向かう付勢力Ｆが発生する。従って、弾
性部材８の通孔８２の内周面が磁歪材５の外周面に効果
的に圧着する。よって弾性部材８が磁歪材５をグリップ
する力が増大する。従って弾性部材８と磁歪材５との接
触度が向上し、余剰の弾性波を弾性部材８で減衰する機
能が確保される。

【００３３】本実施例に係る磁歪式変位検出装置の作動
について、信号波形のタイミングを示す図３等を参照し
て説明する。図３（Ａ）はパルス供給回路７０における
信号波形を示す。図３（Ｂ）は受信コイル４で受信した
信号波形を示す。図３（Ｃ）は受信コイル４で受信した
信号波形を波形整形回路７５で矩形波に波形整形した信
号波形を示す。図３（Ｄ）は波形整形回路７５で波形整
形した矩形波信号を信号処理・時間計測回路７７により
信号処理した波形を示す。

【００３４】本実施例では、図３（Ａ）に示す電流パル
スＩｃがパルス供給回路７０から磁歪材５の他端部５ｅ
に供給される。電流パルスＩｃは磁歪材５の他端部５ｅ
から一端部５ｃに向かって磁歪材５に沿って矢印Ｘ２方
向に流れる。電流パルスＩｃに基づく磁場変化は、受信
コイル４を通過する際に受信コイル４によって励起信号
Ｃ１（図３（Ｂ）参照）として検出される。電流パルス
Ｉｃの供給時刻を開始時刻とする。

【００３５】従来からの磁歪式変位検出装置と同様に、
電流パルスＩｃに基づく磁場が永久磁石６の磁場に作用
すると、永久磁石６に対面する磁歪材５の部分にねじり
歪みが発生する。この結果、ねじり歪みに基づく弾性波
が磁歪材５上を音速で矢印Ｘ１方向に向けてつまり受信
コイル４に向けて進行する。弾性波が受信コイル４に到
達すると、磁歪逆効果に基づいた磁場変化が受信コイル
４により直接波信号Ｃ２（図３（Ｂ）参照）として検出
される。この検出時刻が到達時刻となる。直接波信号Ｃ
２を形成した弾性波が弾性部材８に到達すると、その弾
性波は弾性部材８の内部摩擦等により減衰される。

【００３６】このように受信コイル４で受信された後の
余剰の弾性波は、弾性部材８で減衰されるため、次回の
電流パルス供給までの時間間隔を短縮するのに有利であ
る。本実施例では、上記した開始時刻と到達時刻との間
の時間Ｔｏ（図３（Ｃ）参照）が信号処理・時間計測回
路７７により計測される。ここで受信コイル４と永久磁
石６との距離をＬｏ（図２参照）とし、弾性波の速度
（音速）をＶとすると、Ｌｏ＝Ｖ×Ｔｏが基本的には成
立する。

【００３７】Ｖは実質的に一定であると考えることがで
きるため、時間Ｔｏが計測されれば、受信コイル４と永
久磁石６との距離Ｌｏが検出される。この結果、磁歪材
５の延設方向における永久磁石６の相対位置が検出され
る。本実施例によれば、受信コイル４と閉鎖壁１０ｆと
の間の距離Ｌ（図２参照）が検出可能領域となる。本実
施例では、図２において、磁歪材５のうち永久磁石６に
対面する部分で発生した弾性波は、磁歪材５上を矢印Ｘ
２方向へも進行する。そして、矢印Ｘ２方向に進行した
弾性波は、反射端として機能する閉鎖端１０ｆで反射
し、矢印Ｘ１方向に向かう。この弾性波が受信コイル４
に到達すると、前述同様に受信コイル４により反射波信
号Ｃ３（図３（Ｂ）参照）として検出される。

【００３８】本実施例では、反射波信号Ｃ３は特に利用
しない。反射波信号Ｃ３を形成した弾性波が弾性部材８
に到達すると、弾性部材８の内部摩擦等により減衰され
る。このように余剰の弾性波は弾性部材８で減衰される
ため、次回の電流パルス供給までの時間間隔を短縮する
のに有利である。図４は上記した操作手順の流れを示
す。ステップＳ２では、電流パルスＩｃが供給される。
ステップＳ４では、時間の計測を開始する。ステップＳ
６では信号Ｃ２を検出される。ステップＳ８では、時間
Ｔｏの計測が終了する。ステップＳ１０では、計測した
時間Ｔｏから距離Ｌｏを換算する。これにより永久磁石
６の相対位置が求められる。

【００３９】（実施例の効果）以上説明したように本実
施例によれば、張力付与部材として機能する弾性部材８
は、磁歪材５の他端部５ｅを引っ張って磁歪材５に張力
を付与する機能と、磁歪材５に沿って伝達される余剰の
弾性波を減衰する機能との双方を併有する。従って、磁
歪材５に張力を付与するために図６や図７に示す従来技
術では必須であった張力付与のためのコイルバネを廃止
できる。よって、信号減衰用の減衰部材と張力付与用の
コイルバネとの双方を磁歪材５の延設方向に沿って直列
に配置するといった方式を廃止できる。この結果、磁歪
式変位検出装置の長さが抑制される。

【００４０】更に、不感領域を構成し易い減衰部材とコ
イルバネとの双方を磁歪材５の延設方向に沿って直列に
配置する方式を廃止できるため、磁歪式変位検出装置に
おける検出領域の拡大に有利である。また本実施例によ
れば、図２に示すように、磁歪材５の一端部５ｃは収容
管体１０の一端部１０ｃの閉鎖壁１０ｆにコイルバネや
減衰部材を介することなく、直接結合されている。従っ
て、収容管体１０の一端部１０ｃ付近を検出可能領域と
するのに有利である。

【００４１】更に本実施例によれば、磁歪材５に半径方
向外方に突出した係合突部５２を設け、基体１の一部で
あるホルダ１８と係合突部５２との間に弾性部材８が圧
縮状態に介装されているため、磁歪材５に張力を付与す
るのに有利である。従って磁歪材５の緊張度が高まり、
検出精度が確保される。本実施例によれば前述したよう
に、弾性部材８は、磁歪材５の係合突部５２とホルダ１
８との間に介装されているため、図１から理解できるよ
うに、弾性部材８の弾性復元力はホルダ１８に作用する
ものの、回路基板１４には直接的には作用せず、回路基
板１４の保護性を確保できる。

【００４２】また本実施例によれば、弾性部材８がその
軸長方向において圧縮されているため、弾性部材８の傾
斜面８ｘはホルダ１８の第２壁２０の傾斜面２０ｘに強
く押圧される。そのため、傾斜面８ｘ、２０ｘ同士の押
圧により、弾性部材８の傾斜面８ｘ付近のゴム部分に半
径方向内方に向かう付勢力Ｆが発生する。従って、弾性
部材８の通孔８２の内周面が磁歪材５の外周面に効果的
に圧着する。よって弾性部材８が磁歪材５の外周面をグ
リップする力が増大する。従って余剰の弾性波を弾性部
材８で減衰する機能が効果的に確保される。

【００４３】加えて本実施例によれば、前述したよう
に、ゴムを基材とする弾性部材８は、係合突部５２とホ
ルダ１８との間において磁歪材５の延設方向においてつ
まり弾性部材８の軸長方向において圧縮されている。一
般的にゴムはポアソン比が比較的高く、弾性部材８の軸
長方向における圧縮体積に応じて、弾性部材８は半径方
向の内方及び外方に膨出する。従って弾性部材８のうち
内方に膨出する部分により、弾性部材８の通孔８２の内
周面の全域が磁歪材５の外周面に圧着し易くなる。よっ
て弾性部材８による減衰機能の確保を期待できる。

【００４４】更にまた本実施例では、ホルダ１８の傾斜
面２０ｘは、仮想頂部が磁歪材５の軸線上に位置するよ
うな円錐形状をなす。弾性部材８の傾斜面８ｘも同様な
傾斜角を有する円錐形状をなす。そのため、傾斜面２０
ｘ、８ｘ同士の押圧により、『芯出し効果』が生じる。
依って、半径方向における弾性部材８の中心軸線の位置
が規定される。これにより弾性部材８で保持される磁歪
材５の他端部５ｅの中心軸線を、ホルダ１８の挿通孔２
２の半径方向の中央に配置するのに有利となる。従って
微小隙間２５の隙間幅を適切に確保できる。即ち、ホル
ダ１８の挿通孔２２の内周面に磁歪材５の外周面が触れ
ることを抑えるのに有利である。よって検出精度の確保
に有利である。

【００４５】また本実施例では、弾性部材８が受信コイ
ル４の近傍に配置されているものの、弾性部材８はゴム
を基材とするため、透磁率が低くく、従って受信コイル
４による信号の受信に悪影響を与えない。（第２実施例）図５は第２実施例を示す。第２実施例は
第１実施例と基本的には同様の構成であり、基本的には
同様の作用効果を奏する。従って同一機能を奏する部位
には同一の符号を付する。

【００４６】この例では、ホルダ１８から規制筒体２８
が一体的に延設されている。規制筒体２８は弾性部材８
の外周面８ｔを略同軸的に被覆している。前述したよう
に、弾性部材８はこれの軸長方向において圧縮されてい
る。故に、弾性部材８の軸長方向における圧縮体積に応
じて、弾性部材８は半径方向の外方及び内方に膨出す
る。

【００４７】この点本実施例では、規制筒体２８により
弾性部材８の半径方向外方への膨出が規制されるため、
弾性部材８を半径方向内方に一層膨出させるのに有利と
なる。従って、弾性部材８の通孔８２の内周面が磁歪材
５の他端部５ｅの外周面に効果的に圧着する度合が向上
する。よって弾性部材８による磁歪材５のグリップ力が
向上し、弾性部材８による減衰機能の確保を期待でき
る。

【００４８】更に第２実施例では、図５から理解できる
ように、磁歪材５の他端部５ｅが略Ｌの字形状に曲成さ
れており、磁歪材５の他端部５ｅと係合突部５２との係
合性が高まり、係合突部５２の抜け止め性が向上してい
る。（他の例）上記した実施例では、収容管体１０は車体等
の固定部に固定されており、永久磁石６が可動部６０に
保持されており、可動部６０の移動に伴い永久磁石６が
収容管体１０の長さ方向に沿って移動する方式である。

【００４９】しかしこれに限らず、永久磁石６を固定方
式とし、収容管体１０を可動部６０に保持し、可動部６
０の移動に伴い収容管体１０を永久磁石６に対して移動
させる方式としても良い。

【００５０】

【発明の効果】請求項１に係る装置によれば、張力付与
部材としての弾性部材は、磁歪材に張力を付与する機能
と、磁歪材に沿って伝達される余剰の弾性波を減衰する
機能との双方を併有する。従って、図６や図７に示す従
来技術で採用していた磁歪材に張力を付与するコイルバ
ネを廃止できる。よって、磁歪材の延設方向に減衰部材
とコイルバネとを直列に配置するといった方式を廃止で
きる。従って、磁歪式変位検出装置の長さの増大を抑え
るのに有利である。

【００５１】更に、前述したように不感領域を構成し易
いコイルバネと減衰部材とを直列に配置するといった方
式を廃止できるため、従来生じていた検出不能である不
感領域を低減または解消するのに有利となり、検出可能
領域の拡大に有利である。請求項２に係る装置によれ
ば、弾性部材は、磁歪材の延設方向において圧縮された
状態で係合突部と基体の一部との間に介装されているた
め、磁歪材に張力を付与するのに有利である。従って磁
歪材の緊張度を確保でき、検出精度の確保に有利であ
る。

【００５２】請求項３に係る装置によれば、傾斜面同士
の押圧に基づいて、弾性部材が磁歪材に圧着する度合が
向上する。従って、弾性部材による減衰機能を向上させ
るのに有利である。請求項４に係る装置によれば、圧縮
に伴なう弾性部材の弾性変形により、通孔の内周面が磁
歪材の外周面に圧着する度合が向上する。従って弾性部
材による減衰機能を向上させるのに有利である。

【００５３】請求項５に係る装置によれば、磁歪材の一
端部は収容管体の一端部にコイルバネや減衰部材を介す
ることなく、直接結合されている。従って、収容管体の
一端部付近を検出可能領域とするのに有利である。更に
請求項５に係る装置によれば、弾性部材は、磁歪材の延
設方向において永久磁石に対して受信手段よりも離れた
位置に配置されている。そのため、受信手段により受信
された後の余剰の弾性波を、弾性部材で減衰させること
ができる。即ち、受信手段により受信される前の弾性波
を弾性部材で減衰することを防止できる。従って検出精
度の確保、余剰の弾性波の減衰の双方が効果的に実行さ
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例に係る要部の断面図である。

【図２】第１実施例に係る全体の構成図である。

【図３】第１実施例に係る信号波形のタイミングを示す
説明図である。

【図４】第１実施例に係る操作手順を示す説明図であ
る。

【図５】第２実施例に係る要部の断面図である。

【図６】従来技術に係る全体の構成図である。

【図７】別の従来技術に係る全体の構成図である。

【符号の説明】

図中、１は基体、１０は収容管体、１８はホルダ、４は
受信コイル（受信手段）、５は磁歪材、５２は係合突
部、６は永久磁石、７０はパルス供給回路（パルス供給
手段）、８は弾性部材、８ｘは傾斜面、２０ｘは傾斜面
を示す。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基体と、一方向に延設された架設状態に前記基体に保持され弾性
波を発生可能な磁歪材と、前記磁歪材にこれの延設方向に沿った張力を付与する張
力付与手段と、前記磁歪材に対向する位置に設けられ前記磁歪材の延設
方向に沿って前記基体に対して相対移動可能な永久磁石
と、前記磁歪材にこれの延設方向に沿って流れる電流パルス
を供給するパルス供給手段と、前記電流パルスによる磁場と前記永久磁石による磁場と
に基づいて発生すると共に前記磁歪材の延設方向におけ
る前記永久磁石の相対位置に応じた弾性波を受信する受
信手段とを具備し、受信に伴い前記永久磁石の相対位置
を検出する磁歪式変位検出装置において、前記張力付与手段は、前記磁歪材に圧着され前記磁歪材に沿って伝達される余
剰の弾性波を減衰可能な高分子材料を基材とし、前記基
体と前記磁歪材との間に圧縮状態に設けられ、圧縮に伴
う弾性復元力により前記磁歪材を引張ることにより前記
磁歪材に張力を付与し、余剰の弾性波の減衰機能及び磁
歪材張力付与機能の双方を併有する弾性部材で構成され
ていることを特徴とする磁歪式変位検出装置。
【請求項２】請求項１において、前記磁歪材はこれの半
径方向外方に突出する係合突部をもち、前記弾性部材
は、前記磁歪材の延設方向において圧縮された状態で前
記係合突部と前記基体の一部との間に介装されているこ
とを特徴とする磁歪式変位検出装置。
【請求項３】請求項１において、基体の一部は傾斜面を
備えており、弾性部材は前記傾斜面を押圧する傾斜面を
備えており、前記傾斜面同士の押圧に基づいて、前記弾
性部材が前記磁歪材に圧着する度合が向上していること
を特徴とする磁歪式変位検出装置。
【請求項４】請求項１において、前記弾性部材は、前記
磁歪材が挿通された通孔を備えた筒形状をなしており、
前記弾性部材は前記磁歪材の延設方向において圧縮され
ていると共に、圧縮に伴なう前記弾性部材の半径方向内
方への弾性変形により前記通孔の内周面が前記磁歪材の
外周面に圧着する度合が向上していることを特徴とする
磁歪式変位検出装置。
【請求項５】請求項１において、前記基体は、前記磁歪
材を収容する長尺な収容管体を有し、前記磁歪材の一端
部は前記収容管体の一端部に結合されており、前記弾
性部材は、前記磁歪材の他端部側に配置されていると共
に、前記磁歪材の延設方向において前記永久磁石に対し
て前記受信手段よりも離れた位置に配置されていること
を特徴とする磁歪式変位検出装置。