JPH0678804U - 変位検出器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 狭所に設置して使用できる小型のトランス式
変位検出器を提供する。 【構成】 変位検出コイル４を内蔵するケース１４の前
部にねじスリーブ３を突出して設け、変位検出ロッド１
のスライドガイドを兼ねたこのねじスリーブを検出器の
固定に利用する。また、ねじスリーブ内にロッド１の押
出しスプリング２を同心的に収める。このスプリング２
は、非磁性体で形成し、コイル４の内側領域と外側領域
の双方にまたがって配置する。そして、更に、変位検出
コイル４も１次コイル４ａの外周に２次コイル４ｂを巻
いた構成にする。これにより、検出器の長さを充分に短
縮でき、狭いスペースに検出器を設置して対象物の変位
量を検出することが可能になる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、トランス式の変位検出器に関する。

【０００２】

【従来の技術】

トランス式変位検出器の代表例とも云える差動トランス型の変位検出器は、差 動コイルの中心部に磁性体の変位検出ロッドを挿入し、このロッドの変位量を差 動コイルの出力変化から求めてロッドを動かした検出対象物の変位量を検出する 。この場合、差動コイルを有する検出器の本体部は、変位検出の基準となる物体 に固定しておく必要がある。そこで、従来は、実開平２−１４４７１６号公報に 示されるように、本体部を構成するケースに固定用の鍔を設け、この鍔を検出の 基準物体にボルト止めするなどの方法を採っていた。

【０００３】 また、変位検出ロッドを押出しスプリングで検出対象物に押し当てて対象物の 変位をロッドに伝える場合には、特開昭５７−８２７０１号公報に示されるよう に、検出精度に及ぼす磁性体スプリングの影響を無くすためにスプリングを差動 コイルの外側に配置していた。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

上述した固定用の鍔を設けるとその分検出器が大型化し、また、本体を取付け る基準物体も鍔を受ける座が必要になってサイズが大きくなる。

【０００５】 押出しスプリングを差動コイルの外部に配置する構造も、スプリングの設置ス ペース相当分検出器が変位方向に長くなるので大型化の原因となる。

【０００６】 自動車のブレーキペダルのストローク検出等では、限られたスペース内に検出 器を組込む必要があるので、上述したような従来の変位検出器では、有利な対応 が望めない。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

本考案は、上記の課題を解決するため、変位検出コイルを収納するケースの前 部に変位検出ロッドのスライドガイドを兼ねる検出器固定用のねじスリーブを突 出して設け、このねじスリーブの内側に変位検出ロッドとこのロッドの押出しス プリングを同心的に配置する。

【０００８】 また、変位検出ロッド押出し用スプリングは、ロッドの押出し端側をねじスリ ーブ内にまで延伸可能とし、さらに押出しスプリングを非磁性体で形成してこの スプリングの反力受け端を差動コイルの内側に配置するとより望ましい形態とな る。

【０００９】

【作用】

変位検出ロッドは、スプリングで検出対象物に押し当てて動かす場合には移動 ガイドを必要とする。本考案の検出器は、もともと必要なこの移動ガイドをねじ スリーブで形成してこのねじスリーブを、変位検出ロッドを通すために検出の基 準物体に設けられている軸穴に挿入し、その軸穴に直接ねじ込むか又はねじスリ ーブの軸穴貫通端に締付けナットを螺合させて基準物体に固定する。従って、従 来設けていた固定用の鍔が不要である。

【００１０】 また、変位検出ロッドの押出しスプリングをねじスリーブ内に収めたので、押 出しスプリングの設置による検出器の長さ増加も起こらない。

【００１１】 なお、押出しスプリングを非磁性体で形成してそのスプリングの反力受け端側 を変位検出コイルの内側に配置したものは、ねじスリーブの長さを変位検出ロッ ドのスライドに必要な最小限の長さに縮めることができ、小型化の効果がより高 まる。

【００１２】

【実施例】 図１に、本考案の変位検出器の一例を示す。図の１は強磁性体のＳＵＳ４３０ で形成した変位検出ロッドである。このロッドは、長手方向途中に設けた鍔の部 分で押出しスプリング２の力を受け、ねじスリーブ３の先端から検出器外に押さ れており、変位検出対象物によって押出しスプリングを圧縮しながら押し込まれ る。

【００１３】 検出対象物が変位すると、この変位量に応じて変位検出コイル４と変位検出ロ ッド１の相対的な位置関係が変わり、コイルのインダクタンスが変化する。その インダクタンスの変化を電気回路により電圧変化として変換することは一般に容 易である。そこで、例示の検出器は回路基板５にそのための電気回路を設けて検 出対象物の移動量を電圧信号として出力するようにしている。

【００１４】 ねじスリーブ３は、内面で変位検出ロッド１の鍔部と、この鍔よりも先端側の 外周を支えており、ロッドの移動ガイドとしても働く。また、ここでは、このね じスリーブ３を非磁性体のＳＵＳ３０４で形成してその後端を変位検出コイル４ の他端近くまで延伸し、この延伸部の外周に変位検出コイル４を同心嵌合させて いる。このようにすると、ねじスリーブ３が位置基準になってコイル４とロッド １の同心度が高まり、また、ねじスリーブ３と変位検出コイル４を事前に一体化 しておくことができるため検出器の組立ても容易になる。なお、ねじスリーブ３ を非磁性体で形成したのは、コイル内に挿入した延伸部がコイルのインダクタン ス変化に影響を及ぼさないようにするためである。

【００１５】 押出しスプリング２もコイル内のインダクタンス変化に影響が出ないように非 磁性体のＳＵＳ３０４で形成し、変位検出コイル４の内部領域と外部領域の双方 にまたがって配置している。このスプリング２は、変位検出ロッド１の外周に嵌 めてねじスリーブ３及び変位検出ロッド１とほぼ同心配置にしてあり、一端がロ ッドを押し、他端はばね受け６に支持されている。

【００１６】 変位検出コイル４は、１次コイル４ａ上に２次コイル４ｂを巻いて構成されて いる。例示の検出器は、変位検出ロッド１の変位に伴うインダクタンス変化を差 動検出するために、変位検出コイル４の外周に磁性体のシールド７を隔ててダミ ーコイル８を配置し、このコイルのインダクタンスと変位検出コイル４のインダ クタンスを比較してその差を取出すようにした。

【００１７】 一例として、直径７０μｍの被覆導線を、有効径１０mm×有効長２０mmの検出 コイル用ボビン９に１次コイルとして２０００ターン、２次コイルとして２００ ０ターン巻く。また、同じ被覆導線を、有効径１７mm×有効長２０mmのダミーコ イル用ボビン１０に１次コイルとして２０００ターン、２次コイルとして２００ ０ターン巻く。この様なコイル構成から成る検出部の内部に直径３mmの変位検出 ロッドを出入りさせて変位量を検出する。図２に上の構成で２０mmの変位を検出 したときの出力電圧の出力状態を示す。

【００１８】 なお、ここでは、温度その他の外乱要因によるノイズを除去するためにダミー コイル８を用いてインダクタンスの変化を差動検出するようにしたが、外乱要因 を考慮する必要が無ければ変位検出コイル４のみによる検出も可能である。

【００１９】 図３及び図４は、図１の変位検出器にリミットスイッチを付与した例を示して いる。変位の検出対象物の移動ストロークに遊びがある場合、その遊びが無くな った時点からの変位を検出することが望まれる。このためには、変位検出ロッド １が検出の端部にあることを検知してそこからの変位量を検出すればよい。例示 のリミットスイッチはこのような目的に利用できるものである。

【００２０】 図３のリミットスイッチは、変位検出ロッド１の後端を非磁性の絶縁体１１で 形成し、変位検出ロッド１が検出の端部まで押し込まれたときに電気接点１２を 絶縁体１１で押し開いてオフにする構成に構成してある。また、図４のリミット スイッチは、変位検出ロッド１が検出の端部まで押し込まれたときに電気接点１ ３を絶縁体１１で押して図３とは逆にオンする構成にしてある。

【００２１】 リミットスイッチを有するこれ等の検出器は、ストロークに遊びがある自動車 のブレーキペダル等の変位量を検出するのに特に適する。

【００２２】 なお、特開昭５７−８２７０１号公報に示されるような構造では検出器の全長 が検出最大変位量の３〜４倍になる。これに対し、変位検出コイル、ダミーコイ ルの各１次、２次コイルを同心配置した図１の構造では、検出器の全長を検出最 大変位量の２倍程度にまで短縮できる。また、固定用のねじスリーブ３をケース １４の前方に突出させているので、設置スペースを占有する部分の検出器長さ（ 固定面となるケース１４の前面から検出部の蓋１５までの長さ）は更に短く、設 置スペースが制限されるケースでは非常に有利になる。

【００２３】

【考案の効果】

以上述べたように、本考案の変位検出器は、特にその長さを著しく短縮するこ とができ、空間的制約の厳しい環境下で機構、部品の変位量を検出する必要があ る場合、例えば、自動車のブレーキペダルストロークを、ペダルに連動するマス ターシリンダの入力ロッドの変位量から検出すると云った場合に多大の効果を期 待できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の変位検出器の一例を示す断面図

【図２】図１の検出器の出力電圧と変位量の関係を示す
図

【図３】リミットスイッチを内蔵した変位検出器の一部
を示す断面図

【図４】リミットスイッチを内蔵した変位検出器の一部
を示す断面図

【符号の説明】

１ 変位検出ロッド ２ 押出しスプリング ３ ねじスリーブ ４ 変位検出コイル ５ 回路基板 ６ ばね受け ７ シールド ８ ダミーコイル ９ 検出コイル用ボビン １０ ダミーコイル用ボビン １２、１３ 電気接点 １４ ケース １５ 検出部の蓋 １６ 回路部の蓋

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 佐々木 伸行 伊丹市昆陽北一丁目１番１号 住友電気工 業株式会社伊丹製作所内 (72)考案者 坂口 州秀 伊丹市昆陽北一丁目１番１号 住友電気工 業株式会社伊丹製作所内

Claims (5)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 変位検出コイルの内部に一部又は全体が
   磁性体から成る変位検出ロッドを挿入し、この変位検出
   ロッドの変位に伴う変位検出コイルの出力変化から変位
   量を求めるトランス式の変位検出器において、前記変位
   検出コイルを内蔵するケースの前部に変位検出ロッドの
   スライドガイドを兼ねる検出器固定用のねじスリーブを
   突出して設け、このねじスリーブの内側に前記変位検出
   ロッドとこのロッドの押出しスプリングを同心的に配置
   したことを特徴とする変位検出器。
2. 【請求項２】 前記押出しスプリングを非磁性体で形成
   してこのスプリングの反力受け端側を変位検出コイルの
   内側に配置した請求項１記載の変位検出器。
3. 【請求項３】 前記押出しスプリングのロッド押出し端
   側を前記ねじスリーブ内にまで延伸可能としてある請求
   項１又は２記載の変位検出器。
4. 【請求項４】 前記ねじスリーブを非磁性体で形成して
   このスリーブの後端を変位検出コイルの他端近くまで延
   伸し、この延伸部の外周に変位検出コイルを同心嵌合さ
   せた請求項１、２又は３記載の変位検出器。
5. 【請求項５】 変位検出ロッドが変位検出範囲の端部に
   きたときにそのロッドの押込み側端部で作動させるスイ
   ッチを有している請求項１乃至４のいずれかに記載の変
   位検出器。