專利名稱：相對位置檢測裝置和跨乘式車輛的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種能夠檢測用于彼此進(jìn)行相對位移的第一構(gòu)件和第二構(gòu)件的基準(zhǔn)位置的相對位置檢測裝置，并涉及一種跨乘式車輛，其中設(shè)置有該相對位置檢測裝置來控制加速器開度。
背景技術(shù)：
到目前為止，已經(jīng)提出了許多系統(tǒng)，其中設(shè)置有能夠進(jìn)行相對位移的第一構(gòu)件和第二構(gòu)件，并且第一構(gòu)件和第二構(gòu)件相對于彼此進(jìn)行位移使得將要控制的目標(biāo)響應(yīng)于位移量被控制。
例如，在跨乘式車輛中，加速器手柄安裝在車把上用于轉(zhuǎn)動(dòng)，且加速器相對于車把轉(zhuǎn)動(dòng)用于內(nèi)燃機(jī)(發(fā)動(dòng)機(jī))節(jié)氣門的打開/關(guān)閉控制。
在這種跨乘式車輛中，電氣相對位置檢測和控制裝置已經(jīng)廣為人知，其中加速器的轉(zhuǎn)動(dòng)操作通過電位計(jì)來檢測，并且節(jié)氣門基于該輸出電壓由致動(dòng)器打開/關(guān)閉。
在該電氣相對位置檢測和控制裝置中，為了防止電位計(jì)等的故障造成的加速器的轉(zhuǎn)動(dòng)操作與節(jié)氣門的打開/關(guān)閉動(dòng)作不一致的事故，除電位計(jì)外，設(shè)置了機(jī)械的全閉開關(guān)，其能夠檢測加速器的全閉位置以關(guān)閉節(jié)氣門。
裝備有磁相對位置檢測和控制裝置的系統(tǒng)已經(jīng)廣為人知，其中磁體被布置在加速器中并利用通量密度的變化來檢測加速器的轉(zhuǎn)動(dòng)位置，并且還提出了利用霍爾IC的系統(tǒng)。
例如，在下述的專利文獻(xiàn)1中，為了檢測加速器的轉(zhuǎn)動(dòng)位置以控制內(nèi)燃機(jī)的點(diǎn)火的目的，一個(gè)磁體被固定到加速器，兩個(gè)數(shù)字霍爾IC被固定到把手并判斷加速器的開度范圍被包含在怠速、中速和高速中的哪一個(gè)。在這個(gè)例子中，必須使用電位計(jì)等完成節(jié)氣門的打開/關(guān)閉控制所必要的加速器轉(zhuǎn)動(dòng)量的檢測。
此外，在下述的專利文獻(xiàn)2的圖2中，公開了一種相對位置檢測裝置，其中一個(gè)永磁體固定到加速器，并且具有相同功能的兩個(gè)霍爾IC固定到緊固于把手軸的外殼。在這個(gè)例子中，雖然細(xì)節(jié)不清楚，但是利用具有相同功能的兩個(gè)霍爾IC，在加速器的轉(zhuǎn)動(dòng)中響應(yīng)于永磁體的位置而輸出電信號(hào)。
JP-A-Hei 7-324637[專利文獻(xiàn)2]Jp-A-2002-256904(圖6)發(fā)明內(nèi)容但是，因?yàn)樵谑褂脗鹘y(tǒng)的電位計(jì)的相對位置檢測裝置中，電位計(jì)比加速器大，如果將它布置在加速器周圍，外觀很可能變得很差。因此，必須布置在除加速器周圍外的位置并用線纜等連接到加速器，其很可能增加零件的數(shù)量、組裝過程的工時(shí)等。另外，因?yàn)椴贾昧吮燃铀倨鞔蟮碾娢挥?jì)，以及線纜等，因此很難改善加速器周圍的外觀質(zhì)量。
此外，因?yàn)樵诶么判缘膫鹘y(tǒng)的相對位置檢測裝置中，霍爾IC和磁體之間的定位關(guān)系中磁體的寬度較小，例如，如專利文獻(xiàn)1的圖2所示，如果轉(zhuǎn)動(dòng)加速器手柄，霍爾IC移動(dòng)到遠(yuǎn)離磁體的位置，作用在霍爾IC上的通量密度變得非常小。因此，如果從外面施加磁力，霍爾IC可能在磁力影響下發(fā)生故障。
考慮到前述情況，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種能夠容易地防止故障并以低成本緊湊地構(gòu)造的相對位置檢測裝置。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種跨乘式車輛，其中，在加速器開度的控制中幾乎不發(fā)生故障，可以保持很少的零件數(shù)量、用于組裝的工時(shí)等，并且可以改善加速器周圍的外觀質(zhì)量。
為了解決前述的問題，本發(fā)明第一方面集中在一種具有能夠彼此進(jìn)行相對位移的第一構(gòu)件和第二構(gòu)件的相對位置檢測裝置，所述第一構(gòu)件包括磁體，并且所述第二構(gòu)件包括用于從所述磁體形成的磁場的通量密度輸出對基準(zhǔn)位置的檢測信號(hào)的第一霍爾IC，其特征在于所述磁體具有在相對位移方向上并排布置的S極部分和N極部分；并且所述第一霍爾IC被構(gòu)造成在所述第一構(gòu)件和所述第二構(gòu)件相對于彼此進(jìn)行位移的整個(gè)范圍內(nèi)一直接收來自所述磁體的磁力。
除如第一方面所述的排列外，本發(fā)明第二方面的特征在于所述第一霍爾IC是數(shù)字霍爾IC。
除如第一方面和第二方面所述的布置外，本發(fā)明第三方面的特征在于所述第二構(gòu)件還包括用于檢測通量密度變化的第二霍爾IC，且所述第二霍爾IC位于所述磁體的磁場的通量密度單調(diào)變化的范圍內(nèi)。
除如第一至第三方面所述的布置外，本發(fā)明第四方面的特征在于還包括與所述磁體分離且面向其布置的磁性金屬板，且其特征在于所述第一霍爾IC布置在所述金屬板和所述磁體之間。
本發(fā)明第五方面集中于一種跨乘式車輛，其具有如第一至第四方面中任一項(xiàng)所述的相對位置檢測裝置，其安裝在跨乘式車輛上用于控制內(nèi)燃機(jī)的加速器開度，其特征在于所述磁體和所述第一霍爾IC中的一個(gè)固定到車把，而另一個(gè)固定到可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝到所述車把的加速器手柄，且所述相對位置檢測裝置以加速器手柄的全閉位置被定義為基準(zhǔn)位置的方式被安裝。
根據(jù)第一或第二方面所述的相對位置檢測裝置，因?yàn)榈谝换魻朓C被構(gòu)造成在所述第一構(gòu)件和所述第二構(gòu)件互相對于彼此進(jìn)行位移的整個(gè)范圍內(nèi)一直接收來自所述磁體的磁力，因此其強(qiáng)力抵抗干擾(來自外部的磁力)并且不容易發(fā)生故障。
此外，如果磁體固定到能夠彼此進(jìn)行相對位移的第一構(gòu)件和第二構(gòu)件中的一個(gè)，并且霍爾IC以與磁體非接觸的關(guān)系固定在由該磁體形成的用于檢測的相同磁場中，則可以得到檢測信號(hào)，使得不需要傳統(tǒng)系統(tǒng)中所使用的電位計(jì)等，且可以以低成本緊湊地構(gòu)造能夠容易地防止前述故障的相對位置檢測裝置。
此外，所述磁體被構(gòu)造成使其N極和S極在所述第一構(gòu)件和第二構(gòu)件相對于彼此進(jìn)行移動(dòng)的方向上并排設(shè)置。因此，N極和S極之間在磁力線的方向上的變化較大，使得所述第一霍爾IC能容易地檢測作為基準(zhǔn)位置的該位置。
根據(jù)本發(fā)明第三方面，所述第一構(gòu)件和第二構(gòu)件在基準(zhǔn)位置和最大位移位置之間相對于彼此進(jìn)行移動(dòng)，且所述磁體和所述第二霍爾IC固定到所述第一構(gòu)件和所述第二構(gòu)件使得所述第二霍爾IC布置在用于檢測的磁場的通量密度單調(diào)變化的范圍內(nèi)。因此，如果所述第一構(gòu)件和所述第二構(gòu)件相對于彼此進(jìn)行移動(dòng)，則可以容易地產(chǎn)生單調(diào)變化的檢測信號(hào)且可以檢測所述第一構(gòu)件相對于所述第二構(gòu)件的位移量。
根據(jù)本發(fā)明第四方面，磁性金屬板布置在所述磁體對面且與其分離，并且所述第一霍爾IC布置在金屬板和磁體之間。因此，由所述磁體形成的用于檢測的磁場的通量可以向著金屬板匯集，使得與沒有設(shè)置金屬板相比，所述第一霍爾IC可以容易地檢測通量。同時(shí)，因?yàn)樗龅谝换魻朓C布置在金屬板和磁體之間，來自外面的通量被金屬板阻斷并幾乎不能到達(dá)第一霍爾IC，因此可以容易地防止發(fā)生故障或者類似情況。
根據(jù)第五方面的跨乘式車輛，前述相對位置檢測裝置以加速器手柄的全閉位置被定義為基準(zhǔn)位置的方式被安裝。因此，當(dāng)加速器手柄轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，抑制了由外部磁力引起的第一霍爾IC的故障，就是說，抑制了加速器故障的發(fā)生。
此外，因?yàn)榇朋w和霍爾IC分別地固定到車把和加速器，并且加速器開度可以通過檢測加速器手柄的位置來控制，因此不需要傳統(tǒng)系統(tǒng)中所使用的電位計(jì)等，實(shí)現(xiàn)了緊湊的布置，并且還可以在加速器手柄周圍設(shè)置相對位置檢測裝置。此外，不需要用于連接加速器手柄和電位計(jì)的導(dǎo)線等，使得很容易地改善外觀質(zhì)量且保持較小的零件數(shù)量和組裝工時(shí)。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例的相對位置檢測裝置的局部剖視俯視圖，其安裝到加速器；圖2是此實(shí)施例的相對位置檢測裝置沿圖1中的線A-A所取的剖視圖，其安裝到加速器；圖3示出此實(shí)施例的加速器，其中(a)是縱向剖視圖而(b)是沿(a)中的線B-B所取的剖視圖；圖4是此實(shí)施例的拼合式外殼的透視圖；圖5是此實(shí)施例的檢測部分的俯視圖；圖6是剖視圖，其示出此實(shí)施例的加速器末端部分和檢測部分之間的位置關(guān)系；和圖7是曲線圖，其示出在此實(shí)施例中通量密度的變化和數(shù)字霍爾IC與線性霍爾IC中檢測信號(hào)的變化，其中(a)示出數(shù)字霍爾IC位置處的通量密度的變化，(b)示出第一檢測信號(hào)的變化，(c)示出線性霍爾IC位置處的通量密度的變化，以及(d)示出第二檢測信號(hào)的變化。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在，下面描述本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。
圖1至圖7示出一個(gè)例子，其中根據(jù)此實(shí)施例的相對位置檢測裝置被應(yīng)用到作為跨乘式車輛的摩托車的加速器部分。
如圖1和圖2所示，該相對位置檢測裝置具有作為“第一構(gòu)件”的加速器手柄(加速器)11，其可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在車把10上靠近其一端；和作為“第二構(gòu)件”的外殼12，其在與管狀導(dǎo)向部分11a相對應(yīng)的位置處固定到車把10上，該管狀導(dǎo)向部分位于加速器11橫向中心側(cè)的末端部分處。加速器11的管狀導(dǎo)向部分11a容納在外殼12中以相對其轉(zhuǎn)動(dòng)(以進(jìn)行相對運(yùn)動(dòng))。
如圖2所示，在外殼12內(nèi)部，用于檢測加速器11開度的檢測部分13布置為與加速器11的管狀導(dǎo)向部分11a相對，從檢測部分13延伸出來的用于檢測信號(hào)的導(dǎo)線13a連接到設(shè)置在車身(未示出)上的控制部分14，且此外從控制部分14延伸出來的用于控制信號(hào)的導(dǎo)線14a連接到驅(qū)動(dòng)源的控制器16。
如圖3所示，相對位置檢測裝置的加速器11包括布置在外殼12內(nèi)部的管狀導(dǎo)向部分11a和安裝在外殼12外部的手柄部分11b。管狀導(dǎo)向部分11a具有用于限制加速器11的轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)限制部分11c，和呈拱形形狀的永磁體17，永磁體17的中心在加速器11的旋轉(zhuǎn)軸L1上并嵌入加速器11的管狀導(dǎo)向部分11a中。
另一方面，如圖1和圖2所示，外殼12包括用于徑向地從其兩側(cè)牢固地保持車把10的一對拼合式外殼12a、12b，并且加速器11的管狀導(dǎo)向部分11a可轉(zhuǎn)動(dòng)地布置在由拼合式外殼12a、12b限定的內(nèi)部空間中。
如圖1和圖4所示，在一個(gè)拼合式外殼12a內(nèi)部，用于容納加速器11的管狀導(dǎo)向部分11a的容器部分由肋狀凸起片12d所限定。凸起片12d設(shè)置成與加速器11的管狀導(dǎo)向部分11a上的轉(zhuǎn)動(dòng)限制部分11c成給定的定位關(guān)系，并且布置成當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)限制部分11c緊靠凸起部分12d時(shí)加速器11的轉(zhuǎn)動(dòng)被限制，但是可在全閉位置θ0和全開位置θm之間轉(zhuǎn)動(dòng)。
檢測部分13被固定在拼合式外殼12a的外殼部分12c及其附近，用于檢測由加速器11的管狀導(dǎo)向部分11a中的永磁體17所形成的用于檢測的磁場的通量密度。如圖5和圖6所示，檢測部分13被構(gòu)造成平板狀電路板20被支撐在固定到拼合式外殼12a的電路板支架18上，并且由鐵板等制成的磁性金屬板19嵌入電路板20中。電路板本身可以由鐵制成，或者可以在電路板下面設(shè)置鐵板。
如圖5所示，電路板20具有被布置在拼合式外殼12a的外殼部分12c中的狹窄部分20a，并且在狹窄部分20a上，作為第一霍爾IC的霍爾IC21和作為第二霍爾IC的線性霍爾IC 22以與永磁體17間隔開的關(guān)系彼此相對地安裝。
在加速器11的管狀導(dǎo)向部分11a中的永磁體17是由在加速器11的轉(zhuǎn)動(dòng)方向上互相鄰近地固定的磁極部分17a、17b形成的。磁極部分17a在方向“A”上向前地布置，方向“A”指示從加速器11的全閉位置θ0側(cè)向全開位置θm側(cè)的運(yùn)動(dòng)，磁極部分17a具有在外側(cè)的N極和在內(nèi)側(cè)的S極，而磁極部分17b在方向“A”上向后地布置，其具有在外側(cè)的S極和在內(nèi)側(cè)的N極。因此，永磁體17被構(gòu)造成在方向“A”上布置在磁極部分17a、17b外側(cè)的N極和S極是并排布置的，方向“A”指示從加速器11的全閉位置θ0側(cè)向全開位置θm側(cè)的運(yùn)動(dòng)。
另一方面，電路板20中的數(shù)字霍爾IC 21和線性霍爾IC 22在彼此分開給定距離的情況下布置在與加速器11的轉(zhuǎn)軸L1垂直的方向上，即在加速器11的轉(zhuǎn)動(dòng)方向上。
在這些霍爾IC中，如圖6所示，當(dāng)加速器11在全閉位置θ0時(shí)，數(shù)字霍爾IC 21處于與永磁體17的圓周方向上N極和S極之間的邊界部分17c相對應(yīng)的位置。更具體地，加速器11在全閉位置θ0附近具有間隙，并且數(shù)字霍爾IC 21在與邊界部分17c的附近對應(yīng)的位置且稍微朝向N極。
當(dāng)加速器11從全閉位置θ0轉(zhuǎn)動(dòng)到全開位置θm時(shí)，數(shù)字霍爾IC 21接收到的通量密度如圖7(a)所示地變化。此數(shù)字霍爾IC 21被布置成在加速器11和外殼12相對彼此進(jìn)行位移的整個(gè)范圍內(nèi)一直接收來自永磁體17的磁力。
此外，對于來自數(shù)字霍爾IC 21的第一檢測信號(hào)，當(dāng)該位置的通量密度不小于給定的閾值T1時(shí)輸出電壓V11，而當(dāng)通量密度小于給定的閾值T1時(shí)輸出電壓V10。這里，電壓V10是零伏。
在本發(fā)明中，數(shù)字霍爾IC 21位于可以在全閉位置θ0和全開位置θm之間一直接收來自永磁體17的磁力的位置，且其將接收如圖7(a)所示的磁通量。
如圖6所示地布置線性霍爾IC 22，使得當(dāng)加速器11在全閉位置θ0時(shí)其在面對永磁體17的N極的位置，而當(dāng)加速器11在全開位置θm時(shí)，其移動(dòng)到面對永磁體17的S極的位置。
如圖7(c)所示，當(dāng)加速器11從全閉位置θ0轉(zhuǎn)動(dòng)到全開位置θm時(shí)，線性霍爾IC 22接收的通量密度被設(shè)置成從N極側(cè)上較高密度的位置單調(diào)地變化到低通量密度的位置。
通量密度單調(diào)變化的范圍是從全閉位置θ0到全開位置θm的范圍，或當(dāng)加速器11從全開位置θm到全閉位置θ0移動(dòng)時(shí)檢測到的通量密度不通過極值點(diǎn)的位置而增大或減小的范圍，并且在這里，它是通量密度單調(diào)減小的范圍。
此外，對于來自線性霍爾IC 22的第二檢測信號(hào)，當(dāng)該位置的通量密度不小于給定的閾值T2時(shí)輸出電壓V20，而當(dāng)通量密度小于給定的閾值T2時(shí)與通量密度成反比例地輸出與該通量密度對應(yīng)的電壓V2θ。這里，電壓V20是零伏。
數(shù)字霍爾IC 21和線性霍爾IC 22的這些輸出被輸入到控制部分14，控制部分14被布置成當(dāng)來自數(shù)字霍爾IC 21的輸出從V11變化到V10時(shí)，將控制信號(hào)輸出到控制器16以停止動(dòng)力供應(yīng)到作為驅(qū)動(dòng)源的電動(dòng)機(jī)，而當(dāng)來自數(shù)字霍爾IC 21的輸出不是V11而是V10時(shí)，將與線性霍爾IC 22的輸出相對應(yīng)的控制信號(hào)輸出到控制器16，以使得驅(qū)動(dòng)源的轉(zhuǎn)數(shù)響應(yīng)于線性霍爾IC 22的輸出而改變。
現(xiàn)在，將描述在裝備了具有前述結(jié)構(gòu)的相對位置檢測裝置的摩托車中，作為驅(qū)動(dòng)源的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)等通過控制器16由加速器11來操作的例子。
首先，如圖7(a)所示，因?yàn)樵谧鳛榛鶞?zhǔn)位置的全閉位置θ0和給定的開度θ1之間，數(shù)字霍爾IC 21的位置處的通量密度不小于閾值T1，如圖7(b)所示，指示全閉位置θ0的第一檢測信號(hào)V11從數(shù)字霍爾IC 21中輸出。此時(shí)，如圖7(c)所示，因?yàn)榫€性霍爾IC 22位置處的通量密度不比閾值T2小，如圖7(d)所示，與全閉位置θ0相對應(yīng)的第二檢測信號(hào)V20從線性霍爾IC 22中輸出。來自數(shù)字霍爾IC 21和線性霍爾IC 22的這些輸出通過用于檢測信號(hào)的導(dǎo)線13a被傳送到控制部分14，并且停止將動(dòng)力供應(yīng)到電動(dòng)機(jī)的控制信號(hào)從控制部分14通過用于控制信號(hào)的導(dǎo)線14a被傳送到控制器16。
當(dāng)加速器11在方向“A”上從其位置稍微轉(zhuǎn)動(dòng)以使開度比給定的開度θ1更大時(shí)，數(shù)字霍爾IC 21位置處的通量密度變得比給定的閾值T1大并且第一檢測信號(hào)V10被輸出。此時(shí)，因?yàn)樵诖藢?shí)施例中，線性霍爾IC 22位置處的通量密度比給定的閾值T2大，因此保持從線性霍爾IC 22中輸出第二檢測信號(hào)V20的條件。因此，從控制部分14輸出停止將動(dòng)力供應(yīng)到電動(dòng)機(jī)的控制信號(hào)。
此外，因?yàn)楫?dāng)加速器11在方向“A”上進(jìn)一步轉(zhuǎn)動(dòng)并使開度比給定的開度θ2更大時(shí)，線性霍爾IC 22位置處的通量密度變得比T2小，保持了從數(shù)字霍爾IC 21中輸出第一檢測信號(hào)V10的條件，同時(shí)與通量密度的變化相對應(yīng)的第二檢測信號(hào)V2θ從線性霍爾IC 22中輸出并通過用于檢測信號(hào)的導(dǎo)線13a傳送到控制部分14。因此，與第二檢測信號(hào)V2θ相對應(yīng)的控制信號(hào)輸出到控制器16，并控制驅(qū)動(dòng)源以與第二檢測信號(hào)V2θ相對應(yīng)。
此外，因?yàn)楫?dāng)加速器11被設(shè)置到全開位置θm時(shí)，數(shù)字霍爾IC 21位置處的通量密度比給定的閾值T1小，因此保持了輸出第一檢測信號(hào)V10的條件，并且加速器被設(shè)置到全開位置θm以與來自線性霍爾IC 22的第二檢測信號(hào)V2θ相對應(yīng)。
另一方面，當(dāng)加速器11與方向“A”相反地轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在比開度θ2大的范圍內(nèi)的加速器開度被操作以與來自線性霍爾IC 22的第二檢測信號(hào)V2θ相對應(yīng)，并且在比開度θ2小的開度范圍內(nèi)，將供應(yīng)到電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力關(guān)閉。
根據(jù)使用上述相對位置檢測裝置的摩托車，在指示全閉位置θ0的第一信號(hào)V11從數(shù)字霍爾IC 21中輸出的條件下，與全閉位置θ0相對應(yīng)的控制信號(hào)可以從控制部分14輸出，并且在指示加速器11的打開狀態(tài)的第一檢測信號(hào)V10從數(shù)字霍爾IC 21輸出的條件下，與來自線性霍爾IC 22的第二檢測信號(hào)V2θ相對應(yīng)的控制信號(hào)可以從控制部分14輸出。因此，在加速器11相對于外殼12被布置在全閉位置θ0的情況下，如果作為故障等的結(jié)果輸出指示加速器11的打開狀態(tài)的第一檢測信號(hào)V10而非從數(shù)字霍爾IC 21輸出指示全閉位置θ0的第一檢測信號(hào)V11，則由于指示全閉位置θ0的第二檢測信號(hào)V20已經(jīng)從線性霍爾IC 22中輸出，因此從控制部分14輸出與其中停止動(dòng)力供應(yīng)的全閉狀態(tài)相對應(yīng)的控制信號(hào)。
即使當(dāng)作為故障等的結(jié)果而從線性霍爾IC 22中輸出指示加速器11的打開狀態(tài)的第二檢測信號(hào)V2θ時(shí)，指示全閉位置θ0的第一檢測信號(hào)V11已經(jīng)從數(shù)字霍爾IC 21中輸出，因此從控制部分14輸出與其中停止動(dòng)力供應(yīng)的全閉狀態(tài)相對應(yīng)的控制信號(hào)。
結(jié)果，因?yàn)楸M管霍爾IC 21、22中發(fā)生故障，也可以從控制部分14輸出用于控制其中停止動(dòng)力供應(yīng)的全閉狀態(tài)的控制信號(hào)，所以可以確保安全。
此外，通過其來檢測加速器11是否在全閉位置θ0的數(shù)字霍爾IC 21布置在這樣的位置，以在加速器11和外殼12彼此進(jìn)行相對位移的整個(gè)范圍內(nèi)(即在加速器11的整個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)范圍內(nèi)(從全閉位置θ0到全開位置θm))一直從永磁體17接收磁力，其很難受到外部磁力的影響，并且不容易發(fā)生故障。
就是說，因?yàn)閿?shù)字霍爾IC 21是用于檢測加速器是否在全閉位置θ0的霍爾IC，本質(zhì)上，如果霍爾IC只接收在此位置的磁力就可以符合要求。但是，如果在不是全閉位置的位置處磁力從外部施加到數(shù)字霍爾IC 21，此磁力可能引起誤檢，其中錯(cuò)誤地認(rèn)為加速器在全閉位置θ0。
因此，因?yàn)樵诒景l(fā)明中，即使當(dāng)加速器不在全閉位置時(shí)，數(shù)字霍爾IC21也適合于一直從永磁體17接收磁力，如果施加了外部磁力，其影響較小且數(shù)字霍爾IC變得更有力地抵抗外部磁力，抑制了故障的發(fā)生。
另外，如果永磁體17固定到加速器11，且數(shù)字霍爾IC 21和線性霍爾IC 22以與永磁體17非接觸的關(guān)系固定在永磁體17(其在固定到車把10的外殼12中)的用于檢測的磁場中，可以得到兩個(gè)獨(dú)立的檢測信號(hào)，這些檢測信號(hào)輸入到控制部分14，且基于數(shù)字霍爾IC 21或線性霍爾IC22的不受誤操作影響的控制信號(hào)可以從控制部分14輸出，因此不需要傳統(tǒng)系統(tǒng)中使用的電位計(jì)等，且可以以低成本緊湊地構(gòu)造能夠容易地防止驅(qū)動(dòng)源發(fā)生故障的相對位置檢測裝置，使得它容易地安裝在加速器手柄周圍。
此外，與傳統(tǒng)系統(tǒng)中使用電位計(jì)時(shí)相比，不需要諸如電位計(jì)之類的具有比加速器11的形狀大的構(gòu)件，并且連接加速器11和電位計(jì)的導(dǎo)線等是不必要的，使得可以容易地改善外觀質(zhì)量，可以保持很小的零件數(shù)量和用于裝配的工時(shí)。
此外，因?yàn)榫€性霍爾IC 22位于用于檢測的磁場的通量密度單調(diào)地變化的范圍內(nèi)，因此單調(diào)變化的第二檢測信號(hào)V2θ可以容易地通過轉(zhuǎn)動(dòng)加速器11產(chǎn)生，并且與加速器11的開度相對應(yīng)的控制信號(hào)可以容易地從控制部分14輸出。
此外，因?yàn)橛来朋w17的N極和S極在加速器11相對于外殼12轉(zhuǎn)動(dòng)的方向“A”上并排布置，磁力線方向的變化在靠近N極和S極之間的邊界部分17c處變大，且此位置可以作為全閉位置由數(shù)字霍爾IC 21容易地檢測到。
此外，因?yàn)榕c永磁體17分開并面向永磁體17布置的磁性金屬板19嵌入電路板20，且數(shù)字霍爾IC 21和線性霍爾IC 22布置在金屬板19和永磁體17之間，由永磁體17形成的用于檢測的磁場的通量可以向著金屬板匯集，且與沒有設(shè)置金屬板19時(shí)相比較，可以由數(shù)字霍爾IC 21和線性霍爾IC 22容易地檢測通量密度。
同時(shí)，因?yàn)閿?shù)字霍爾IC 21和線性霍爾IC 22布置在金屬板19和永磁體17之間，來自外部的通量被金屬板19阻斷并幾乎不能到達(dá)數(shù)字霍爾IC21和線性霍爾IC 22，并且可以抑制故障的發(fā)生。
盡管在此實(shí)施例中，數(shù)字霍爾IC 21一直接收的磁力主要從S極發(fā)射，應(yīng)當(dāng)理解的是本發(fā)明不限于此，并且磁力可以是從N極發(fā)射的力。
權(quán)利要求
1.一種相對位置檢測裝置，具有能彼此進(jìn)行相對位移的第一構(gòu)件和第二構(gòu)件，所述第一構(gòu)件包括磁體，且所述第二構(gòu)件包括用于從所述磁體所形成的磁場的通量密度輸出對基準(zhǔn)位置的檢測信號(hào)的第一霍爾IC，所述相對位置檢測裝置的特征在于所述磁體具有在相對位移方向上并排布置的S極部分和N極部分；且所述第一霍爾IC被構(gòu)造成在所述第一構(gòu)件和所述第二構(gòu)件相對于彼此進(jìn)行位移的整個(gè)范圍內(nèi)一直接收來自所述磁體的磁力。
2.如權(quán)利要求1所述的相對位置檢測裝置，其中所述第一霍爾IC是數(shù)字霍爾IC。
3.如權(quán)利要求1或2所述的相對位置檢測裝置，其中所述第二構(gòu)件還包括用于檢測通量密度變化的第二霍爾IC，且所述第二霍爾IC位于所述磁體的磁場的通量密度單調(diào)變化的范圍內(nèi)。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的相對位置檢測裝置，還包括與所述磁體分離且面向其布置的磁性金屬板；其中所述第一霍爾IC布置在所述金屬板和所述磁體之間。
5.一種跨乘式車輛，其上安裝有如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的相對位置檢測裝置來控制內(nèi)燃機(jī)的加速器開度，所述跨乘式車輛的特征在于所述磁體和所述第一霍爾IC中的一個(gè)固定到車把，而另一個(gè)固定到可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝到所述車把的加速器手柄，并且所述相對位置檢測裝置以所述加速器手柄的全閉位置被定義為所述基準(zhǔn)位置的方式被安裝。
全文摘要
本發(fā)明的目的是提供一種相對位置檢測裝置，其幾乎不發(fā)生故障且能實(shí)現(xiàn)緊湊而便宜的構(gòu)造。相對位置檢測裝置具有能彼此進(jìn)行相對位移的加速器(11)和外殼，加速器(11)包括永磁體(17)，且外殼包括用于從永磁體(17)所形成的磁場的通量密度輸出對全閉位置θ
文檔編號(hào)B62K11/04GK1760632SQ20051011286
公開日2006年4月19日 申請日期2005年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月14日
發(fā)明者日野陽至, 室田圭子, 白澤秀樹, 寺田潤史, 小野朋寬 申請人:雅馬哈發(fā)動(dòng)機(jī)株式會(huì)社