JPH0620963Y2 - Non-contact angle sensor - Google Patents
Non-contact angle sensorInfo
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- JPH0620963Y2 JPH0620963Y2 JP1988034848U JP3484888U JPH0620963Y2 JP H0620963 Y2 JPH0620963 Y2 JP H0620963Y2 JP 1988034848 U JP1988034848 U JP 1988034848U JP 3484888 U JP3484888 U JP 3484888U JP H0620963 Y2 JPH0620963 Y2 JP H0620963Y2
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- rotor
- case
- magnet
- main body
- angle sensor
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- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、磁気抵抗素子を用いる無接触形可変抵抗器を
利用した角度センサに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial field of use] The present invention relates to an angle sensor using a non-contact variable resistor using a magnetoresistive element.
磁気抵抗素子を挾んで永久磁石とヨークとを組み合わせ
て無接点化された構造の無接触形可変抵抗器は知られて
いる。又、磁石またはヨークを回転して磁場を変える回
転形の可変抵抗器を角度センサとして利用することも知
られている。A contactless variable resistor having a structure in which a contact is made by interposing a magnetoresistive element and combining a permanent magnet and a yoke is known. It is also known to use a rotary variable resistor as an angle sensor that rotates a magnet or a yoke to change a magnetic field.
例えば第5図に示す従来の無接触形の回転形可変抵抗器
はこの類のものである。For example, the conventional non-contact type rotary variable resistor shown in FIG. 5 is of this kind.
この従来例の可変抵抗器においては、機械的入力を回転
の形で受ける入力軸Aは軸受B,B′を介してフランジ
本体Cに支持される。このフランジ本体Cには略ポット
状のケースDをその先端縁部分をフランジ本体Cの溝E
に嵌入し、図示しない箇所におけるかしめ加工によって
固定する。前記入力軸AのケースD側の先端にはマグネ
ットベースFを介して半円柱体をなすマグネットGを接
着し、入力軸Aの回転によりマグネットGの半円をなす
上面が水平位置を変えるようにしてある。ケースDには
このマグネットGに対して一定の間隙を保持して対向的
に磁気抵抗素子HがケースDの中央部に埋設されたヨー
クIの表面に接着されている。この磁気抵抗素子Hの端
子Jに接続する入出力用端子KはケースDを貫挿して固
定され、入出力用端子Kに接続するリード線Lはケース
Dに冠装するカバーMを貫通して引き出されている。即
ち、この可変抵抗器は無接触形の回転形可変抵抗器であ
り、入力軸Aの回転により、マグネットGが回転し、磁
気抵抗素子Hに対し変化する磁場を与える。つまり、磁
気抵抗素子Hの抵抗が磁場により変化し、入出力用端子
Kによって取り出される電位差を変化させる。換言すれ
ば、入力軸Aの回転角度をリード線Lを経由する出力電
圧の変化量から読めるようにしてある。In this conventional variable resistor, an input shaft A that receives a mechanical input in the form of rotation is supported by a flange body C via bearings B and B '. A substantially pot-shaped case D is attached to the flange body C, and a tip edge portion of the case D is formed into a groove E of the flange body C.
And fix it by caulking at a place not shown. A semi-cylindrical magnet G is adhered to the tip of the input shaft A on the case D side via a magnet base F so that the semicircular upper surface of the magnet G changes its horizontal position by the rotation of the input shaft A. There is. In the case D, a magnetoresistive element H is adhered to the surface of a yoke I embedded in the center of the case D so as to face the magnet G with a constant gap. The input / output terminal K connected to the terminal J of the magnetoresistive element H is fixed by inserting the case D, and the lead wire L connected to the input / output terminal K penetrates the cover M mounted on the case D. Has been pulled out. That is, this variable resistor is a non-contact type rotary variable resistor, and the rotation of the input shaft A causes the magnet G to rotate and gives the magnetic resistance element H a varying magnetic field. That is, the resistance of the magnetoresistive element H is changed by the magnetic field, and the potential difference taken out by the input / output terminal K is changed. In other words, the rotation angle of the input shaft A can be read from the amount of change in the output voltage via the lead wire L.
しかしながら、このような従来の無接触形の回転形可変
抵抗器は、マグネットGと磁気抵抗素子Hとの間に例え
ば0.08mmというような狭い間隙を維持するためには、入
力軸Aの先端に支持されたマグネットG表面が入力軸A
の回転により垂直方向の振れを生じないようにする必要
があり、入力軸Aをフランジ本体Cに保持する2ヶのベ
アリングB,B′の取り付け部分やマグネットG,マグ
ネットベースF等それぞれの構成加工部品の加工精度と
組み立て精度の確保が重要な問題になる。同様のこと
は、加工部品の多いケースD側についても言え、さらに
フランジ本体CとケースDとの組み立てにおいても問題
となる。つまり、従来の無接触形可変抵抗器において
は、精密度を要する部品が多く、組立工程も多く、製作
日数及び製作費用の点から問題になることがあった。However, in order to maintain a narrow gap of, for example, 0.08 mm between the magnet G and the magnetoresistive element H, such a conventional non-contact rotary variable resistor is provided at the tip of the input shaft A. The surface of the supported magnet G is the input shaft A.
It is necessary to prevent the vertical runout from occurring due to the rotation of the shaft, and the constituent parts for mounting the two bearings B and B'holding the input shaft A on the flange body C, the magnet G, the magnet base F, etc. Ensuring machining accuracy and assembly accuracy of parts is an important issue. The same thing can be said for the case D side with many processed parts, and also becomes a problem in the assembly of the flange body C and the case D. That is, in the conventional non-contact type variable resistor, there are many parts that require precision, there are many assembling steps, and there is a problem in terms of manufacturing days and manufacturing cost.
したがって、本考案は、このような問題点を考慮してな
されたものであって、その課題とするところは、取り付
けが簡単で取り付け後においても、マグネットと磁気抵
抗素子との間の必要な間隙が容易に一定に保持できる比
較的簡単な構造を有し、しかも、安価で量産が可能な無
接触形の回転形可変抵抗器即ち角度センサを得ることに
ある。Therefore, the present invention has been made in consideration of such a problem, and the problem is that the mounting is easy and the necessary gap between the magnet and the magnetoresistive element is maintained even after the mounting. The object of the present invention is to obtain a contactless rotary variable resistor, that is, an angle sensor, which has a relatively simple structure that can be easily held constant and is inexpensive and can be mass-produced.
上記課題を達成するために、本考案における無接触形角
度センサは、直列に接続し、ケース本体に取り付けられ
たヨークの上に重ねた2個の磁気抵抗素子の表面に、ロ
ータ本体に取り付けられて回動するマグネットの表面を
対向させ、前記マグネットの回動に伴う前記磁気抵抗素
子の中間端子における電気量の変化によって前記ロータ
本体の回動量を測定する無接触形角度センサであって、
前記ケース本体と前記ロータ本体の周縁部に同心の環状
嵌合部を形設し、該環状嵌合部において前記ケース本体
と前記ロータ本体を嵌合させると共に端面同士を接触さ
せて前記磁気抵抗素子の表面と前記マグネットの表面と
の対向位置と所定間隙を保持し且つ前記ロータ本体の入
力側端部を外部回転軸に係合可能に形成すると共に、一
端を前記ケース本体に固定し他端を前記ロータ本体に固
定する巻装スプリングによって前記ロータ本体を前記ケ
ース本体の側に付勢し且つ前記ロータ本体の回動に対す
る復動力を作用させてなり、また、前記ケース本体と前
記ロータ本体は、それぞれプラスチックモールドによっ
て成形されてなるものである。In order to achieve the above object, the non-contact type angle sensor according to the present invention is attached to the rotor body on the surfaces of two magnetoresistive elements which are connected in series and are stacked on the yoke attached to the case body. A contactless angle sensor that measures the amount of rotation of the rotor body by changing the amount of electricity at the intermediate terminal of the magnetoresistive element as the magnet rotates, the surfaces of the rotating magnets facing each other,
Concentric annular fitting portions are formed on the peripheral portions of the case main body and the rotor main body, and the case main body and the rotor main body are fitted to each other at the annular fitting portion, and end faces thereof are brought into contact with each other to form the magnetoresistive element. The front end of the rotor and the surface of the magnet and a predetermined gap are maintained, and the input side end of the rotor body is formed to be engageable with the external rotation shaft, and one end is fixed to the case body and the other end is fixed. A winding spring fixed to the rotor body urges the rotor body toward the case body and exerts a restoring force to the rotation of the rotor body, and the case body and the rotor body are Each is molded by a plastic mold.
そして、上記のケース本体及びロータ本体はそれぞれプ
ラスチックモールドによって成形されたものであること
が好ましい。The case body and the rotor body are preferably molded by plastic molding.
本考案の無接触形角度センサは、ロータ本体の入力側端
面にスプリングの1端を合わせて係止させ、ロータ本体
のマグネットを装着する側の端面とケース本体の磁気抵
抗素子を装着する側の端面をセンタ位置を合わせて面接
触させ、前記スプリングの他端をケース本体に固着させ
ることによって1体に組み立てられる。また、この無接
触形角度センサは、手あるいはドライバー等で、回動方
向に任意のところまで捻じった状態で外部回転軸に係合
させて離すことにより、スプリングの復動力により当初
の位置まで外部回転軸に密着した係合状態のまま戻すこ
とができる。In the non-contact type angle sensor of the present invention, one end of the spring is aligned and locked to the input side end face of the rotor body, and the end face of the rotor body on which the magnet is mounted and the side of the case body on which the magnetoresistive element is mounted are mounted. The end faces are brought into surface contact with their center positions aligned, and the other end of the spring is fixed to the case body to be assembled into one body. Also, this non-contact type angle sensor can be returned to the initial position by the return force of the spring by engaging the external rotation shaft and releasing it while twisting it to any position in the rotation direction with a hand or a screwdriver. It can be returned in an engaged state in close contact with the external rotation shaft.
以上の無接触形角度センサにおいては、2個の磁気抵抗
素子の両端に接続され、ケース本体の出力側に引き出さ
れた1対の入力用端子に接続したリード線によって磁気
抵抗素子に一定電流を流しておき、ロータ本体を外部回
転軸によって回動させれば、マグネットが回動し、その
回動に応じて磁場が変化し、磁気抵抗素子の抵抗が変
る。結局、前記1対の入力用端子間の中間に設けた中間
端子と入力側の1つの端子との間の電位差を取り出して
その変化を読むことによって、ロータ本体の回動角度を
判定することができる。又、前記スプリングの作用によ
り、ロータ本体に回転を伝える回転軸端とロータ本体と
は常に密着しているため、がたつきや振動を生じること
なく、回転軸端との結合も容易である。In the non-contact type angle sensor described above, a constant current is applied to the magnetoresistive element by the lead wires connected to both ends of the two magnetoresistive elements and connected to the pair of input terminals drawn to the output side of the case body. If the rotor main body is made to flow and rotated by the external rotation shaft, the magnet rotates, and the magnetic field changes according to the rotation, and the resistance of the magnetoresistive element changes. After all, the rotation angle of the rotor body can be determined by extracting the potential difference between the intermediate terminal provided in the middle between the pair of input terminals and one input-side terminal and reading the change. it can. Further, due to the action of the spring, the rotor shaft end that transmits the rotation to the rotor body and the rotor body are always in close contact with each other, so that rattling and vibration do not occur and the coupling with the rotor shaft end is easy.
以下、図面について本考案の実施例の詳細を説明する。 The embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
第1図〜第2図に示すように、本考案の角度センサ1は
基本的に、機械的入力を回転の形で受けるロータ部2
と、該機械的入力を電圧の形で出力するケース部3に、
前記ロータ部2を前記ケース部3に結合するスプリング
部4とからなっている。As shown in FIGS. 1 and 2, the angle sensor 1 of the present invention basically has a rotor portion 2 that receives a mechanical input in the form of rotation.
And the case portion 3 that outputs the mechanical input in the form of voltage,
It comprises a spring part 4 for connecting the rotor part 2 to the case part 3.
ロータ部2のロータ本体5はプラスチックモールドによ
って成形され、内部の中間位置に軸方向に直角な仕切り
5aを有する略円筒形状をなし、図面で左側の入力側に
は、第3図にも示したように、その内周壁から中心方向
に突き出した1対の突条5bを有し、長方形断面をなす
仮想線で示したシャフト6によって回転の形で与えられ
る外力を受け止めることができるようにしてある。又、
ロータ本体5の図示右側の出力側に構成された空室即ち
マグネット室7においては、略中心部にマグネット8が
その底面で前記仕切り5aの面に接着されている。この
マグネット8は、ロータ本体5の回転心線と同心の円柱
体を略中心を通る面で切断して一方側を切除した形の半
円柱体をなしており、ロータ本体5の回転心線のまわり
を回動できるようにしてある。ロータ本体5の出力側の
端縁部分にはフランジ部5cを形成し、そのフランジ部
5cの内方部分には、外縁部分とは段差を有し、一定幅
の平滑な環状面をなす端面5dを形成してある。前記マ
グネット室7はロータ本体5の回転心線と同心に平滑な
内周壁5eを有している。又、前記フランジ部5cの外
縁部分にはロータ本体5の回転心線に平行な方向に突き
出している突起体5fを形成してある。なお、ロータ本
体5の入力側の端面5gには、後記するスプリング部4
の係止孔に対応する3ヶの係止突起5hを形成してあ
る。The rotor body 5 of the rotor portion 2 is molded by plastic molding and has a substantially cylindrical shape having a partition 5a at an intermediate position inside thereof which is orthogonal to the axial direction. The input side on the left side of the drawing is also shown in FIG. As described above, it has a pair of protrusions 5b projecting from the inner peripheral wall toward the center so that it can receive the external force given in the form of rotation by the shaft 6 shown by an imaginary line having a rectangular cross section. . or,
In the empty chamber, that is, the magnet chamber 7, which is formed on the output side on the right side of the rotor body 5 in the figure, a magnet 8 is adhered to the surface of the partition 5a at its bottom surface at a substantially central portion. The magnet 8 is a semi-cylindrical body in which a cylindrical body concentric with the rotation axis of the rotor body 5 is cut along a plane passing through the center and one side is cut off. It can be rotated around. A flange portion 5c is formed on the output-side end edge portion of the rotor body 5, and an inner surface of the flange portion 5c has a step different from the outer edge portion and has an end surface 5d that forms a smooth annular surface of a certain width. Has been formed. The magnet chamber 7 has a smooth inner peripheral wall 5e that is concentric with the center of rotation of the rotor body 5. Further, a protrusion 5f protruding in a direction parallel to the center of rotation of the rotor body 5 is formed on the outer edge portion of the flange portion 5c. It should be noted that the input side end surface 5g of the rotor body 5 has a spring portion 4 to be described later.
3 locking projections 5h corresponding to the locking holes are formed.
ケース本体9は概略的には出力側に開口するポット形状
をなしている。しかし、ロータ本体5の出力側と対向す
るケース本体9の入力側はロータ本体5に対応的な面構
成を有しており、その外縁部分には環状溝9aを形成し
てある。この環状溝9aは、前記ロータ本体5のフラン
ジ部5cを収納する深さと外周を有すると共に、前記ロ
ータ本体5の端面5dに面接触可能な平滑な底面9b
と、そして前記ロータ本体5のマグネット室7の内周壁
5eと同心でその内周壁5eに嵌合可能な寸法の平滑な
内周壁9cとを有し、環状嵌合部を構成している。又、
ケース本体9の入力側中央部分には円柱体のヨーク10
を埋設し、その表面には、化合物半導体でつくられ且つ
端子部11aを備える2個の磁気抵抗素子(図示省略)
を直列に接続した状態で接着し、磁気抵抗素子部11に
構成してある。そして特に、前記ロータ本体5の端面5
dとケース本体9の環状溝9aの底面9bとを面接触さ
せたとき、マグネット8と磁気抵抗素子部11との間に
0.1mm以下のエアーギャップを設けるようにしてある。
又、ロータ本体5のフランジ部5cに設けた突起体5f
に対応して、ケース本体9にはその突起体5fが嵌入で
きる幅の案内溝9dを形設してある。この案内溝9d
は、第2図に示すように、回転心線を中心として略90
°の円弧状をなしており、後述するように、ロータ本体
5が略90°以上に回動できないようにするストッパの
作用をする。案内溝9dの形設位置は、本角度センサ1
を組み立てた際の前記マグネット8と磁気抵抗素子部1
1との相対位置から決められ、出力電位差がロータ部2
の回動角に対し比例関係を示す範囲にしてある。即ち、
第4図に示したように、後記する中間端子12Cから磁
気抵抗素子部11の中心に下した垂線から約45°〜約
135°の範囲でマグネット8が回動できるように設定
してある。The case body 9 is generally in the shape of a pot that opens to the output side. However, the input side of the case main body 9 facing the output side of the rotor main body 5 has a surface configuration corresponding to the rotor main body 5, and an annular groove 9a is formed in the outer edge portion thereof. The annular groove 9a has a depth and an outer circumference for accommodating the flange portion 5c of the rotor body 5, and a smooth bottom surface 9b capable of making surface contact with the end surface 5d of the rotor body 5.
And a smooth inner peripheral wall 9c concentric with the inner peripheral wall 5e of the magnet chamber 7 of the rotor main body 5 and capable of being fitted to the inner peripheral wall 5e, forming an annular fitting portion. or,
A cylindrical yoke 10 is provided at the center of the case body 9 on the input side.
Embedded therein, and two magnetoresistive elements (not shown) made of a compound semiconductor and provided with terminal portions 11a on the surface thereof.
Are connected in series and bonded to form a magnetoresistive element section 11. And in particular, the end surface 5 of the rotor body 5
When d and the bottom surface 9b of the annular groove 9a of the case body 9 are brought into surface contact with each other, the magnet 8 and the magnetoresistive element portion 11 are provided with a space between them.
An air gap of 0.1 mm or less is provided.
In addition, the protrusion 5f provided on the flange portion 5c of the rotor body 5
Correspondingly, the case body 9 is formed with a guide groove 9d having a width into which the protrusion 5f can be fitted. This guide groove 9d
As shown in FIG.
It has a circular arc shape of .degree., And acts as a stopper that prevents the rotor body 5 from rotating about 90.degree. Or more, as will be described later. The position where the guide groove 9d is formed is the angle sensor 1
The magnet 8 and the magnetoresistive element part 1 when assembled
1, the output potential difference is determined from the relative position to the rotor unit 2
The range is in a proportional relationship with the rotation angle of. That is,
As shown in FIG. 4, the magnet 8 is set to be rotatable in a range of about 45 ° to about 135 ° from a perpendicular line drawn from an intermediate terminal 12C described later to the center of the magnetoresistive element unit 11.
第1図及び第4図に示したように、磁気抵抗素子部11
の端子部11aの両端部分と、中間の屈曲部分には、ケ
ース本体9を貫通して出力側に延びる3本の入出力用端
子12即ち両端入力用端子12A,12Bと中間端子1
2Cを配設してある。又、これらの入出力用端子12
A,12B,12Cはさらにケース本体9の出力側に配
設したプリント基板13を介して、それぞれリード線1
4に接続されている。プリント基板13は、磁気抵抗素
子部11の抵抗温度特性に対処しその補償を行なうのに
極めて有用なものであり、本実施例においては、第1図
及び第2図にみられるように、プリント配線の裏面側に
4ヶの固定抵抗15付設した直並列抵抗方式によって磁
気抵抗素子部11の温度補償を行なうようにしている。As shown in FIGS. 1 and 4, the magnetoresistive element portion 11
At both end portions of the terminal portion 11a and the middle bent portion, three input / output terminals 12 extending through the case body 9 to the output side, that is, both-end input terminals 12A and 12B and the intermediate terminal 1 are provided.
2C is provided. Also, these input / output terminals 12
A, 12B and 12C are further connected to the lead wires 1 through the printed circuit board 13 arranged on the output side of the case body 9.
4 is connected. The printed circuit board 13 is extremely useful for coping with and compensating for the resistance temperature characteristic of the magnetoresistive element portion 11, and in the present embodiment, as shown in FIGS. The temperature compensation of the magnetoresistive element portion 11 is performed by a series-parallel resistance method in which four fixed resistors 15 are provided on the back surface side of the wiring.
スプリング部4は、コイル状のスプリング16と、その
両端を固定する2ヶのスプリング座17,18からな
る。スプリング16の一端を固着するスプリング座17
は断面L字形のリング状でその前面の3ヶ所には係止孔
19を穿設してあり、組立時にロータ本体5の係止突起
5hを係止できるようにしてある。スプリング座18は
段付きリング体をなし、小径部18aにスプリング16
の他端を固着し、大径部18bはその内径をケース本体
9の外径に合わせて嵌合できるようにしてある。The spring portion 4 is composed of a coil-shaped spring 16 and two spring seats 17 and 18 fixing both ends thereof. A spring seat 17 for fixing one end of the spring 16
Has a ring shape with an L-shaped cross section and has locking holes 19 formed at three positions on its front surface so that the locking projections 5h of the rotor body 5 can be locked at the time of assembly. The spring seat 18 has a stepped ring body, and the spring 16 is attached to the small diameter portion 18a.
The other end is fixed, and the large diameter portion 18b can be fitted so that its inner diameter matches the outer diameter of the case body 9.
本考案の実施例の無接触形角度センサ1は以上のように
構成されており、まず予め固定抵抗15を付設したプリ
ント基板13の周縁部に接着剤を塗布し、そのプリント
基板13の入出力用端子用に穿設された3ヶの孔に入出
力用端子12A,12B,12Cを貫通しながらプリン
ト基板13をケース本体9の出力側に形設した段部に接
着する。そして入出力用端子12A,12B,12Cを
それぞれプリント配線にハンダ着けで接続することによ
ってプリント基板13をケース本体9に固定する。次
に、ケース本体9の環状溝9aの内周壁9cとロータ本
体5のマグネット室7の内周壁5eとを合わせ、ロータ
本体5のマグネット8を装着する出力側のフランジ部5
cをケース本体9の入力側の環状溝9aに嵌入して、フ
ランジ部5cの端面5dと環状溝9aの底面9bとを面
接触させることにより、ロータ本体5とケース本体9と
は嵌合される。又、ロータ本体5にスプリング16を入
力側から被せてスプリング座17の3ヶの係止孔19を
ロータ本体5前面の係止突起5hに嵌め込んで係止さ
せ、スプリング座18の大径部18bをその端面に接着
剤を塗布した上でケース本体9の外径に嵌合させて接着
固定することにより、ケース部3とロータ部2とスプリ
ング部4を一体化できる。The non-contact type angle sensor 1 according to the embodiment of the present invention is configured as described above. First, an adhesive is applied to the peripheral portion of the printed circuit board 13 to which the fixed resistor 15 is attached in advance, and the input / output of the printed circuit board 13 is performed. The printed circuit board 13 is bonded to the stepped portion formed on the output side of the case body 9 while penetrating the input / output terminals 12A, 12B, 12C through the three holes formed for the terminal for use. Then, the printed circuit board 13 is fixed to the case body 9 by connecting the input / output terminals 12A, 12B and 12C to the printed wiring by soldering. Next, the inner peripheral wall 9c of the annular groove 9a of the case body 9 and the inner peripheral wall 5e of the magnet chamber 7 of the rotor body 5 are aligned with each other, and the flange portion 5 on the output side where the magnet 8 of the rotor body 5 is mounted.
By inserting c into the annular groove 9a on the input side of the case body 9 and bringing the end surface 5d of the flange portion 5c and the bottom surface 9b of the annular groove 9a into surface contact, the rotor body 5 and the case body 9 are fitted together. It Further, the spring 16 is covered on the rotor body 5 from the input side, and the three locking holes 19 of the spring seat 17 are fitted into and locked by the locking projections 5h on the front surface of the rotor body 5, and the large diameter portion of the spring seat 18 is secured. The case portion 3, the rotor portion 2 and the spring portion 4 can be integrated by applying an adhesive to the end surface of 18b and fitting the end portion 18b to the outer diameter of the case body 9 so as to be adhesively fixed.
以上のように組み立てた本考案の無接触形の角度センサ
1は、使用時、角度センサ1に対する相手方のシャフト
6(第3図参照)にロータ部2の入力側を嵌め込むよう
にしてカップリングすることができる。このカップリン
グ作業時においては、ロータ部2を捩るように回し、相
手方シャフト6に被せて手を離せば、スプリング16の
バックテンションが利いて元に戻る形に付勢された状態
でシャフト6とロータ部2の突条5bとを噛み合わせ
る。従って、取り付けが容易で使用時にもがたつくこと
がない。In use, the non-contact type angle sensor 1 of the present invention assembled as described above should be coupled by fitting the input side of the rotor portion 2 into the shaft 6 (see FIG. 3) of the other side of the angle sensor 1. You can During this coupling operation, if the rotor portion 2 is twisted and turned, and the other shaft 6 is covered and the hand is released, the back tension of the spring 16 is used to urge the shaft 6 to return to its original shape. The protrusions 5b of the rotor portion 2 are meshed with each other. Therefore, it is easy to install and does not rattle during use.
角度センサ1を角度センサ1に対する相手方に取り付け
た状態で両端入力用端子12A,12Bを介して磁気抵
抗素子部11に一定電流を流しておけば、加工度等に応
じて回動する相手方シャフト6に応じてロータ部2のマ
グネット8が回動し、従ってケース部3の磁気抵抗素子
部11を通る磁束が変ると、磁気抵抗素子部11におけ
る抵抗が変るので、端部入力用の端子12Aと中間端子
12C間で取り出される電位差も迅速に変化する。従っ
て、本考案の角度センサは、この読み取られた電圧によ
る角度に対応した加工リミットの設定などに好適に利用
できる。If a constant current is applied to the magnetoresistive element portion 11 via the both-end input terminals 12A and 12B while the angle sensor 1 is attached to the other side of the angle sensor 1, the other side shaft 6 that rotates in accordance with the degree of processing or the like. When the magnet 8 of the rotor portion 2 rotates in response to the change of the magnetic flux passing through the magnetoresistive element portion 11 of the case portion 3, the resistance of the magnetoresistive element portion 11 changes. The potential difference extracted between the intermediate terminals 12C also changes rapidly. Therefore, the angle sensor of the present invention can be suitably used for setting the processing limit corresponding to the angle by the read voltage.
又、ロータ部2とケース部3との間ではマグネット8と
ヨーク10による磁力の引張力が働らくが、本考案では
さらにスプリング部4でもってロータ部2をケース部3
に付勢して安全が期されている。Further, although the pulling force of the magnetic force by the magnet 8 and the yoke 10 acts between the rotor portion 2 and the case portion 3, the present invention further uses the spring portion 4 to move the rotor portion 2 to the case portion 3.
Safety is expected by energizing.
本考案においては、マグネット8と磁気抵抗素子部11
間に0.1mm以下の狭いエアーギャップを維持しながらマ
グネット8を廻すことができるところに大きな特徴があ
り、このことは前記のマグネット8とヨーク10間の磁
力及びスプリング16の押圧力によって、ロータ本体5
のフランジ部5cの端面5dとマグネット室7の内周壁
5eを前記ケース本体9の環状溝9aの底面9bと内周
壁9cとで密に面接触させるようにしたことで可能とな
っているものである。この場合ロータ部2の回動速度は
小さく、ロータ部2の押圧力も回動を妨げるほど強いも
のではないから、接触面での摩耗が問題となることはな
い。In the present invention, the magnet 8 and the magnetoresistive element unit 11
A great feature is that the magnet 8 can be rotated while maintaining a narrow air gap of 0.1 mm or less between them. This is due to the magnetic force between the magnet 8 and the yoke 10 and the pressing force of the spring 16 described above. 5
This is possible because the end surface 5d of the flange portion 5c and the inner peripheral wall 5e of the magnet chamber 7 are brought into close surface contact with the bottom surface 9b of the annular groove 9a of the case body 9 and the inner peripheral wall 9c. is there. In this case, the rotation speed of the rotor portion 2 is low, and the pressing force of the rotor portion 2 is not strong enough to prevent the rotation, so that the wear on the contact surface does not pose a problem.
本考案のロータ本体及びケース本体はそれぞれプラスチ
ックモールドで簡単に成形が可能であり、前記ロータ本
体及びケース本体のそれぞれの接触面や嵌合面も容易に
平滑な面として得られる。The rotor body and the case body of the present invention can be easily molded by plastic molding, and the contact surface and the fitting surface of the rotor body and the case body can be easily obtained as smooth surfaces.
以上のように構成する本考案の角度センサは基本的要素
を備えたものであって、これを基にして、いろいろな組
み合せ、あるいは細部の変更が可能であり、例えば相手
方とのカップリング方法の変更,磁気抵抗素子のパター
ン変更による出力や角度範囲の変更等は容易に可能であ
る。又、前記実施例に記載したように、温度補償のため
の固定抵抗の内蔵も必要に応じて自由に行ない得また変
更し得る。The angle sensor of the present invention configured as described above has basic elements, and various combinations or changes in details can be made based on the basic elements. For example, the method of coupling with the other party can be changed. It is possible to easily change the output and the angle range by changing the pattern of the magnetoresistive element. Further, as described in the above-mentioned embodiment, a fixed resistor for temperature compensation can be built in freely and changed as required.
本考案は以下に記載する効果を奏する。 The present invention has the following effects.
(1)磁気抵抗素子とヨークと端子とを備えるケース本体
と、マグネットを備えるロータ本体の形状を単純化し、
両者を同心に形成した環状嵌合部で嵌合させると共に端
面同士で接触させて一体化させるようにし、また、ロー
タ本体入力端部を外部回転軸に係合する形態とし、さら
にロータ本体を巻装スプリングでケース本体側に付勢さ
せると共に回動するロータ本体を復動側に付勢させるよ
うにさせてあるので、ロータ本体部の回動に伴う振動や
がたつきがなく、マグネットと磁気抵抗素子との間の狭
いエアーギャップを一定に維持でき、また、外部回転軸
への取り付け取り外しが容易に行える。(1) The shape of the case main body including the magnetoresistive element, the yoke, and the terminal, and the rotor main body including the magnet is simplified,
Both are fitted together by a concentric annular fitting part, and the end faces are brought into contact with each other to be integrated, and the input end of the rotor body is engaged with the external rotation shaft. Since the rotor body is urged toward the case body side by the mounting spring and is rotated to the return side, there is no vibration or rattling due to the rotation of the rotor body, A narrow air gap with the resistance element can be maintained constant, and attachment / detachment to / from an external rotary shaft can be easily performed.
(2)ケース本体とロータ本体とを同心に形成し、周縁部
の環状嵌合部で嵌合させて端面同士を接触させ、また、
ロータ本体の入力端部を回転軸態とせず、外部回転軸と
係合させる形態として、形状を単純化しても製品の品質
・性能が保たれるようにしたから、従来のように部品数
を要せず、高価なベアリングやメタル等を必要とせず、
又加工や取り付け上の寸法精度の制約が少なくなり、従
来品より安価にかつ能率的に製作できることになった。(2) The case body and the rotor body are formed concentrically, and the end faces are brought into contact with each other by fitting them at the peripheral annular fitting portion,
The input end of the rotor body is engaged with the external rotary shaft instead of the rotary shaft so that the product quality and performance can be maintained even if the shape is simplified. No need, expensive bearings or metal,
In addition, there are less restrictions on dimensional accuracy in processing and mounting, and it has become possible to manufacture more efficiently and cheaply than conventional products.
(3)更に、ケース本体とロータ本体とをプラスチックモ
ールドにより形成するので、特に安価に製作できるとい
う効果が得られる。(3) Further, since the case main body and the rotor main body are formed by plastic molding, there is an effect that they can be manufactured particularly inexpensively.
第1図は本考案実施例の角度センサの正面断面図、第2
図は第1図の角度センサの組立斜視図、第3図は第1図
の矢印X方向からみた側面図、第4図は第1図の実施例
におけるマグネットと磁気抵抗素子との関係の説明図、
そして第5図は従来の角度センサの正面断面図である。 1……角度センサ、2……ロータ部 3……ケース部、4……スプリング部 5……ロータ本体、5b……突条 5c……フランジ部、5d……端面 5e……内周壁、5f……突起体 8……マグネット、9……ケース本体 9a……環状溝、9b……底面 9c……内周壁、9d……案内溝 10……ヨーク、11……磁気抵抗素子部 12……入出力用端子、13……プリント基板 16……スプリングFIG. 1 is a front sectional view of an angle sensor according to an embodiment of the present invention, and FIG.
1 is an assembled perspective view of the angle sensor shown in FIG. 1, FIG. 3 is a side view seen from the direction of arrow X in FIG. 1, and FIG. 4 is an explanation of the relationship between the magnet and the magnetoresistive element in the embodiment shown in FIG. Figure,
FIG. 5 is a front sectional view of a conventional angle sensor. 1 ... Angle sensor, 2 ... Rotor part, 3 ... Case part, 4 ... Spring part, 5 ... Rotor body, 5b ... Projection 5c ... Flange part, 5d ... End face, 5e ... Inner peripheral wall, 5f ...... Protrusion 8 ...... Magnet, 9 ...... Case main body 9a ...... Annular groove, 9b ...... Bottom surface 9c ...... Inner peripheral wall, 9d ...... Guide groove 10 ...... Yoke, 11 ...... Magnetic resistance element part 12 ...... Input / output terminals, 13 ... Printed circuit board 16 ... Spring
Claims (2)
たヨークの上に重ねた2個の磁気抵抗素子の表面に、ロ
ータ本体に取り付けられて回動するマグネットの表面を
対向させ、前記マグネットの回動に伴う前記磁気抵抗素
子の中間端子における電気量の変化によって前記ロータ
本体の回動量を測定する無接触形角度センサであって、
前記ケース本体と前記ロータ本体の周縁部に同心の環状
嵌合部を形設し、該環状嵌合部において前記ケース本体
と前記ロータ本体を嵌合させると共に端面同士を接触さ
せて前記磁気抵抗素子の表面と前記マグネットの表面と
の対向位置と所定間隙を保持し且つ前記ロータ本体の入
力側端部を外部回転軸に係合可能に形成すると共に、一
端を前記ケース本体に固定し他端を前記ロータ本体に固
定する巻装スプリングによって前記ロータ本体を前記ケ
ース本体の側に付勢し且つ前記ロータ本体の回動に対す
る復動力を作用させることを特徴とする無接触形角度セ
ンサ。1. The surface of two magnetoresistive elements connected in series and stacked on a yoke attached to a case main body is made to face a surface of a magnet attached to a rotor main body and rotating, and the magnet is attached. A non-contact angle sensor that measures the amount of rotation of the rotor body by a change in the amount of electricity at the intermediate terminal of the magnetoresistive element due to the rotation of
Concentric annular fitting portions are formed on the peripheral portions of the case main body and the rotor main body, and the case main body and the rotor main body are fitted to each other at the annular fitting portion, and end faces thereof are brought into contact with each other to form the magnetoresistive element. The front end of the rotor and the surface of the magnet and a predetermined gap are maintained, and the input side end of the rotor body is formed to be engageable with the external rotation shaft, and one end is fixed to the case body and the other end is fixed. A non-contact type angle sensor characterized in that a winding spring fixed to the rotor body urges the rotor body toward the case body and exerts a restoring force to the rotation of the rotor body.
ぞれプラスチックモールドによって成形される請求項1
記載の無接触形角度センサ。2. The case body and the rotor body are molded by plastic molding, respectively.
Non-contact type angle sensor described.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1988034848U JPH0620963Y2 (en) | 1988-03-16 | 1988-03-16 | Non-contact angle sensor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1988034848U JPH0620963Y2 (en) | 1988-03-16 | 1988-03-16 | Non-contact angle sensor |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01137407U JPH01137407U (en) | 1989-09-20 |
JPH0620963Y2 true JPH0620963Y2 (en) | 1994-06-01 |
Family
ID=31261518
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1988034848U Expired - Lifetime JPH0620963Y2 (en) | 1988-03-16 | 1988-03-16 | Non-contact angle sensor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0620963Y2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2926090B1 (en) | 2012-12-02 | 2020-03-04 | CJ Automotive AB | A rotation detection device and a vehicle pedal comprising such a device |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US5097209A (en) * | 1990-02-21 | 1992-03-17 | The Torrington Company | Magnetic encoder and sensor system for internal combustion engines |
JP4773621B2 (en) * | 2001-01-19 | 2011-09-14 | キヤノン株式会社 | Optical device |
JP7226770B2 (en) * | 2018-12-20 | 2023-02-21 | アクア株式会社 | Shielding device and refrigerator with same |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS56142409A (en) * | 1980-04-09 | 1981-11-06 | Nec Corp | Angle detector |
JPS61135206U (en) * | 1985-02-13 | 1986-08-23 |
-
1988
- 1988-03-16 JP JP1988034848U patent/JPH0620963Y2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2926090B1 (en) | 2012-12-02 | 2020-03-04 | CJ Automotive AB | A rotation detection device and a vehicle pedal comprising such a device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH01137407U (en) | 1989-09-20 |
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