CN1217150C - 多功能型位移传感器 - Google Patents

Abstract

一种位移传感器，其位移检测部(11)在与下壳体(25)嵌合的上壳体(20)的上部设有磁性构件(34)，在该上壳体(20)的外周部设金属环(93)，在夹在该上壳体(20)与下壳体(25)间的振动片(47)上部配设的振动片增强板(44、46)侧设振荡线圈(40)，可通过与磁性构件(34)连接的B杠杆体(90)来检测摆动，通过与金属环(93)连接的A杠杆体(91)来检测门开闭状态。本发明可实现水位检测、摆动检测、门开闭状态检测功能的一体化，且具有成本优势。

Description

多功能型位移传感器

技术领域

本发明是关于检测搭载于电器(譬如全自动洗衣机、衣服烘干机、洗碗机、冰壳体、冷库)等上的水槽的水位位移的LC振荡式位移传感器，具体是关于多功能性位移传感器，可同时用于检测全自动洗衣机等由于洗涤物的偏重等造成洗涤槽(脱水槽)偏心转动(特别是由于脱水时洗衣机本体与洗涤槽冲撞所引起的振动而产生的异常转动)所引起的摆动状态、电器等的门开闭状态、及电器等的水槽水位。

背景技术

譬如日本专利特公平5-28771号公报、登记实用新案第3044686号公报、美国专利第5760577号公报、特开2000-283871号公报等公开了LC振荡式位移传感器10，是通过对洗衣机洗涤槽供给的水位使阻气盒内的空气被压缩，并将该气体压力引导至受压室，转换为振动片位移，并将该振动片位移转换为频率，作矩形波振荡输出。

作为上述位移传感器10的位移检测部的构成(硬件)，如图13及图14所示，设有：上部有螺纹部76的上壳体(譬如PP树脂等树脂成形构件等)70；螺接于该上壳体70上的压缩螺旋弹簧调整螺钉71；具有卷绕孔且以该卷绕孔与磁性构件85开口部相对的状态固定在上壳体70上的振荡线圈88；支承在振动片增强板84上的中空圆柱形磁性构件(铁淦氧磁心)85；可与振动片83的位移连动，在该上壳体70内沿该振动线圈88的轴方向移动的振动增强板84(与振荡线圈88接触、脱离。也可如特开平11-23394号公报、特开2000-19048号公报等公开的那样，在只用磁性构件构成的场合不特别作为构件类设置)；始终对压缩螺旋弹簧调整螺钉71和振动片增强板84(或磁性构件85)弹性加力的压缩螺旋弹簧87；根据受压室82的气体压力而沿振荡线圈88的轴方向位移、配设于该振动片增强板84下部，夹于上壳体70与下壳体80间的圆形振动片(软质橡胶、硬质金属板)83；与上壳体70嵌合、有气体导入口81、与振动片83构成受压室82的下壳体(如PP树脂等树脂成形构件等)80。

以上是将过去的有接点方式的压力开关变换成无接点方式的位移传感器10，是单功能型。

当采用设振荡线圈88的电感为L、共振用电容器89(最好无极性)的电容为C的频率选择元件LC形成的调和振荡电路(振荡方式)时，就得到正弦波(振荡输出)、而采用张弛振荡电路(振荡方式)时，就得到矩形波(振荡输出)。并且，上述位移传感器10中所采用的LC振荡电路部(既可设于上述传感器10的位移检测部侧，也可设于对装有上述位移传感器10的洗衣机等实施电气控制的印刷电路板侧)，如特公平5-43398号公报等公开的LC振荡电路(譬如科耳皮兹型、哈脱莱型、反馈型、上述变形型)、特开平7-324965号公报等公开的LC振荡电路、或图15的LC振荡电路部19所示，是由振荡线圈(譬如将称为磁线的漆包绝缘铜线等缠在尼龙树脂制的圆筒状绕线管上，用锡焊、熔融、点焊、激光焊接等连接到发斯顿(ファストン)端子#250等的端子片及导线等上)88、电容器(如聚丙烯薄膜电容器)89、非缓冲型变换器IC(譬如型号74HCU04)组成的LC振荡电路(包括LC共振电路等。无论是自激式、他激式、并列式、直列式、负反馈式等。下同)，多作矩形波振荡输出。

特开平9-313777号公报公开了一种适用于检测洗涤物偏重等引起洗涤槽偏心转动导致成的摆动等的LC振荡式位移传感器。它是将过去的有接点方式的摆动型检测开关变成无接点方式位移传感器，是单功能型。

特开2000-051564号公报、特开2000-245990号公报公开了可兼用于检测洗衣机等的洗衣槽水位和洗涤物偏重等引起的洗涤槽偏心转动造成的摆动的LC振荡式多功能型位移传感器。

但是，上述LC振荡式多功能型位移传感器必须增加磁性体等轧制构件以及该轧制构件支承物等构件，存在成本方面的劣势。并且在将洗衣机本体设置于略倾斜的场所时，可能会影响检测精度。

另外，还无法将特开平6-114191号公报等所示的可兼用于检测洗涤物偏重等引起的洗涤槽偏心转动造成的摆动和洗衣机等的门开闭状态的开关变换成位移传感器，从而实现一体化(复合化)及多功能型的传感器。

传统的洗衣机等分别搭载位移传感器、振动(摆动检测)传感器、门开闭状态等，搭载于进行电气控制的印刷电路板上的微电脑等对个别输出的电气信号等进行处理。在位移传感器输出的频率中，譬如将电源接通后最初测到的振荡频率作为初始值设定(譬如作为数据写入微电脑中内置的RAM或EEPROM、外部EEPROM等)，在测量到与洗衣机洗涤槽的给水水位对应的频率时，通过与初始值间的偏差来识别水位，即，采用对相对值进行处理的电气控制系统，所以存在无法节约该微电脑等的存储容量的问题。

本发明正是鉴于现有技术所存在的这些问题，其目的是，提供一种根据顾客(洗衣机厂家等)的要求将检测水位、检测摆动、检测门开闭状态的单功能型位移传感器等合成一体(复合化)、成本上也占有优势的多功能型位移传感器。

发明内容

为实现上述目的，本发明的一种多功能型位移传感器具有位移检测部和由振荡线圈、电容器、IC构成的矩形波振荡输出LC振荡电路部，具有：摆动检测功能，即，在与配设于洗涤槽的外周部、根据洗涤槽的偏心转动对摆动冲撞进行检测的检测棒连接的杠杆体的按压下，磁性构件发生位移，由此得到LC振荡频率的变化；水位检测功能，即，在受压室的气体压力下，振荡线圈发生位移，由此得到LC振荡频率的变化，其特征是，位移检测部设有：上壳体；设于该上壳体上部，在杠杆体的按压下可在振荡线圈的轴方向移动的磁性构件支承体；由该磁性构件支承体所支承的竹节圆柱形、洋杯形或中空圆柱形磁性构件；有卷绕孔且以该卷绕孔与该磁性构件的开口部相对的状态下支承于振动片增强板上的振荡线圈；与振动片的位移连动，可在该上壳体内沿该振动线圈轴方向移动的振动片增强板；始终对该磁性构件支承体与该振动片增强板作弹性加力的压缩螺旋弹簧；在受压室的气体压力作用下在该振荡线圈轴方向位移，配设于该振动片增强板的下部，夹在该上壳体与下壳体之间的圆形振动片；与该上壳体嵌合，设有气体导入口，并与该振动片共同构成受压室的下壳体。

本发明又一种多功能型位移传感器，具有位移检测部和由振荡线圈、电容器、IC构成的矩形波振荡输出LC振荡电路部，具有：门开闭状态检测功能，即，在连接在电气机器门上的杠杆体的按压下磁性构件发生位移，由此得到LC振荡频率的变化；水位检测功能，即，在受压室气体压力下振荡线圈发生位移，由此得到LC振荡频率的变化，其特征是，位移检测部设有：上壳体；设于该上壳体上部，在杠杆体的按压下，可在振荡线圈的轴方向移动的磁性构件支承体；由该磁性构件支承体所支承的竹节圆柱形、洋杯形或中空圆柱形磁性构件；有卷绕孔且以该卷绕孔与该磁性构件的开口部相对的状态下支承于振动片增强板上的振荡线圈；与振动片的位移连动，可在该上壳体内沿该振动线圈轴方向移动的振动片增强板；始终对该磁性构件支承体与该振动片增强板作弹性加力的压缩螺旋弹簧；在受压室的气体压力作用下在该振荡线圈轴方向位移，配设于该振动片增强板的下部，夹在该上壳体与下壳体之间的圆形振动片；与该上壳体嵌合，设有气体导入口，并与该振动片共同构成受压室的下壳体。

本发明又一种多功能型位移传感器具有位移检测部和由上述振荡线圈、电容器及IC构成的矩形波振荡输出的LC振荡电路部，具有：摆动检测功能，即，在与配设于洗涤槽的外周部、根据洗涤槽的偏心转动对摆动冲撞进行检测的检测棒连接的A杠杆体的按压下，金属环发生位移，由此得到LC振荡频率的变化；门开闭状态检测功能，即，在连接在洗衣机的门上的B杠杆体的按压下，磁性构件发生位移，由此得到LC振荡频率的变化；水位检测功能，即，在受压室的气体压力下振荡线圈发生位移，由此得到LC振荡频率的变化，其特征是，位移检测部设有：上壳体；配设于该上壳体的外周部，在A杠杆体的按压下可从振荡线圈的轴方向与振荡线圈作接近脱离动作的金属环；设于该上壳体上部，在B杠杆体的按压下可在振荡线圈的轴方向移动的竹节圆柱形、洋杯形或中空圆柱形的磁性构件；有卷绕孔且以该卷绕孔与该磁性构件的开口部相对的状态下支承于振动片增强板上的振荡线圈；与振动片的位移连动，可在该上壳体内沿该振荡线圈的轴方向移动的振动片增强板；始终对该磁性构件与该振动片增强板作弹性加力的压缩螺旋弹簧；在受压室的气体压力下沿该振荡线圈的轴方向位移，配设于该振动片增强板下部，并夹于该上壳体与下壳体之间的圆形振动片；与该上壳体嵌合，设有气体导入口，并与该振动片共同构成受压室的下壳体。

本发明又一种多功能型位移传感器具有位移检测部和由振荡线圈、电容器及IC构成的矩形波振荡输出的LC振荡电路部，具有：摆动检测功能，即，在与配设于洗涤槽的外周部、根据洗涤槽的偏心转动对摆动冲撞进行检测的检测棒连接的B杠杆体的按压下，磁性构件发生位移，由此得到LC振荡频率的变化；门开闭状态检测功能，即，在连接在洗衣机的门上的A杠杆体的按压下，金属环发生位移，由此得到LC振荡频率的变化；水位检测功能，即，在受压室的气体压力下振荡线圈发生位移，由此得到LC振荡频率的变化，其特征是，位移检测部设有：上壳体；配设于该上壳体的外周部，在A杠杆体的按压下，可从振荡线圈的轴方向与振荡线圈作接近脱离动作的金属环；设于该上壳体上部，在B杠杆体的按压下可在振荡线圈的轴方向移动的竹节圆柱形、洋杯形或中空圆柱形的磁性构件；有卷绕孔且以该卷绕孔与该磁性构件的开口部相对的状态下支承于振动片增强板上的振荡线圈；与振动片的位移连动，可在该上壳体内沿该振荡线圈的轴方向移动的振动片增强板；始终对该磁性构件与该振动片增强板作弹性加力的压缩螺旋弹簧；在受压室的气体压力下沿该振荡线圈的轴方向位移，配设于该振动片增强板下部，并夹于该上壳体与下壳体之间的圆形振动片；与该上壳体嵌合，设有气体导入口，并与该振动片共同构成受压室的下壳体。

附图的简单说明

图1为本发明第一实施例多功能型位移传感器位移检测部在振动片无位移时的正面剖视图。

图2为本发明第一实施例多功能型位移传感器位移检测部在振动片最大位移时的正面剖视图。

图3为本发明第一实施例多功能型位移传感器位移检测部在磁性构件被杠杆体按压时的正面剖视图。

图4为本发明第二实施例多功能型位移传感器位移检测部在振动片无位移时的正面剖视图。

图5为本发明第二实施例多功能型位移传感器位移检测部在振动片最大位移时的正面剖视图。

图6为本发明第二实施例多功能型位移传感器位移检测部在金属环被A杠杆体的按压时的正面剖视图。

图7为本发明第二实施例多功能型位移传感器位移检测部在磁性构件被B杠杆体按压时的正面剖视图。

图8为本发明多功能型位移传感器振荡输出的频率Fin与预设的多个判断频率Fde的关系图。

图9为本发明第三实施例多功能型位移传感器位移检测部在振动片无位移时的正面剖视图。

图10为本发明第四实施例多功能型位移传感器位移检测部在振动片无位移时的正面剖视图。

图11为本发明第七实施例多功能型位移传感器位移检测部在振动片无位移时的正面剖视图。

图12为本发明第八实施例的多功能型位移传感器位移检测部在振动片无位移时正面剖视图。

图13为现有位移传感器位移检测部的参考立体图。

图14为现有位移传感器位移检测部的正面剖视图。

图15为一实施例的位移传感器所采用的LC振荡电路部。

具体实施方式

下面参照附图说明发明的实施形态。

图1为本发明第一实施例的多功能型位移传感器位移检测部11在振动片47无位移时的正面剖视图。图2为本发明第一实施例多功能型位移传感器位移检测部11在振动片47最大位移时正面剖视图。

本发明第一实施例的多功能型位移传感器检测部设有：上壳体(譬如PP树脂等树脂成形构件等)20；承受压缩螺旋弹簧33的压缩螺旋弹簧调整螺钉(譬如PP树脂等树脂成形构件等)30；设于该上壳体20上部，可螺接该压缩螺旋调整螺钉30，在杠杆体90的按压下可在振荡线圈40的轴方向移动的磁性构件支承体(譬如PP树脂等树脂成形构件等)31(内周壁设有螺纹部32)；由该磁性构件支承体31所支承的中空圆柱形磁性构件(譬如铁淦氧磁心)34；有卷绕孔41县该卷绕孔41与该磁性构件34的开口部35相对的状态支承于振动片增强板44(46)上的振荡线圈40；可与振动片47的位移连动而在该上壳体20内沿该振荡线圈40的轴方向移动的振动片增强板(譬如POM树脂等树脂成形构件等)44(46)；始终对该压缩螺旋弹簧调整螺钉30和该振动片增强板44(46)作弹性加力的压缩螺旋弹簧(譬如不锈钢线等)33；在从设在洗衣机等的洗涤槽上的阻气盒导入受压室24的空气的气体压力下，沿该振荡线圈40的轴方向位移，并配设于该振动片增强板44(46)下部，夹在该上壳体20与下壳体25之间的圆形振动片(譬如橡胶、不锈钢板)47；与该上壳体20嵌合，设有气体导入口23，与该振动片47共同构成受压室24的下壳体(譬如PP树脂等树脂成形构件等)25。

上壳体20与下壳体25，除以往那种由线圈架固定外，也可以在该上壳体20上设凸部，在该下壳体25上设凹部，二者相互嵌合固定，还可以通过螺接、压入、超声波熔接、热熔接、粘接剂固定、夹具固定等方法将该上壳体20与该下壳体25固定。

下壳体25的气体导入口23的方向可任意。一般在气体导入口23连接(譬如使用夹子等金属制弹簧材料、或通过涂沫粘接剂增强，防止其脱落)管类(软质材料管，譬如乙烯管、橡胶管、硅酮管等)，并且在譬如与设于洗衣机洗涤槽上的阻气盒之间配管。

磁性构件支承体31可固定在该上壳体20上(譬如螺接、压入、超声波焊接、热焊接、粘接剂固定、夹具固定)，也可以利用压缩螺旋弹簧33的弹性加力作用而不固定。磁性构件34可采用钩挂固定(譬如使用爪状物钩挂)、容纳式固定(譬如插入凹部)、密封固定(譬如一体成形)。

该振荡线圈40，既可是将铜线卷在绕线管43上并从绕线管43上拆下，或者按每个绕线管43安装在该振动片增强板44上，也可在有绕线管45的振动片增强板46上将铜线直接绕在绕线管部45上。从振荡线圈40到设于上壳体20上的输出用端子部51(如果做成连接器支架形状，则易于与外部配线用电缆等的连接器钩挂固定)，既可用挠性配线材54等进行配线连接(譬如锡焊、熔合、点焊、激光焊接)，也可直接用振荡线圈40的铜线连接。

本发明的位移传感器所采用的LC振荡电路部(参照图15。可设于位移检测部11侧，也可设于对搭载该位移传感器的洗衣机等实施电气控制的印刷电路板侧)19由振荡线圈40、电容器50及非缓冲型转换器IC构成，作矩形波振荡输出。

电容器50可连接在该振荡线圈40上，也可连接在该输出用端子部51上，还可连接在对搭载位移传感器的洗衣机等实施电气控制的印刷电路板侧。

如果要在湿度100％、位移传感器使用环境不好的场所(譬如浴缸)设置搭载有位移传感器的家用电器等，为了防水、防湿、防结露，最好在该振荡线圈40与该电容器50部位涂敷绝缘充填材料52(譬如聚脂树脂、环氧树脂、硅酮树脂、尿烷树脂)，也可涂抹绝缘材料53(譬如聚脂树脂、环氧树脂、硅酮树脂、尿烷树脂等粘接密封材料，还包括其他材质的防水材料、防湿材料、防结露材料等)。

振动片47一般使用以EPDM(乙烯丙烯橡胶)为主要材料的硬度变化变化率为正数的温度特性(在周围温度低时硬度变小、高时硬度增加)的振动片。电容器50，譬如特公平6-54275号公报等所示，使用静电容量变化率为负数的温度特性(周围温度低时静电容量增加、高时静电容量减少)的聚丙烯薄膜介质形(PP)电容器，最好在譬如特公平5-43398号公报所示的LC振荡电路上，无论周围温度如何均使洗衣机某一水位上的振荡频率保持稳定。此外，还可使用以硬度变化率不大的Si(硅)为主要材料的振动片，以及静电容量变化率不大的陶瓷电容器。

过去，作为改善粘接故障的技术，最好如实开昭51-17749号公报等所示，在振动片47的中心部一面设置多个环状小突起48，在与此相对的该下壳体25下面也设置多个突起26，尽量减小该下壳体25与振动片47下部承压面的接触面积。

图3为本发明第一实施例的多功能型位移传感器位移检测部11在磁性构件34被杠杆体90按压状态下的正面剖视图。

如上所述，由位移检测部11与LC振荡电路部19构成的本发明第一实施例的多功能型位移传感器具有：摆动检测功能，即，磁性构件34与杠杆体90连动而与该该振荡线圈40作接触脱离动作，杠杆体90与配设于洗涤槽的外周部、根据洗涤槽的偏心转动对摆动冲撞进行检测的检测棒连接；水位检测功能，即，向洗涤槽给水的水位使阻气盒内空气被压缩，其气体压力使振动片47发生受压位移，该振荡线圈40与振动片47连动而与该磁性体34作接触脱离动作。

或具有：门开闭状态检测功能，即该磁性体34与连接在洗衣机及洗碗机等电器的门上的杠杆体90连动，与该振荡线圈40作接触脱离动作；水位检测功能，即，向洗涤槽给水的水位使阻气盒内空气被压缩，其气体压力使振动片47发生受压位移，该振荡线圈40与振动片47连动而与该磁性体34作接触脱离动作。

图8为本发明多功能型位移传感器振荡输出的频率Fin与预设的多个判断频率Fde的关系图。

其作用是，对在杠杆体90的按压下发生位移的磁性构件34、或在受压室24的气体压力下发生位移的振荡线圈40所引起的变化的LC振荡频率Fin与预设的多个判断频率Fde进行高低比较后计算出其位移量。

也就是说，将通过检测门开闭状态而得到的振荡频带Fin0或通过检测洗涤槽摆动而得到的振荡频带Fin1与通过检测洗涤槽水位而得到的振荡频带Fin2以互不重叠的状态输出。

具体来说，在对洗衣机等的门的开闭状态进行位移检测时，譬如是通过对振荡频率Fin0与判断频率Fde0的高低进行比较后行的，该振荡频率Fin0是因该金属环93随着该洗衣机等的门的开闭状态而与该振荡线圈40作接近脱离动作而发生变化。另外，在对洗衣机等的洗涤槽的偏心转动状态进行位移检测时，譬如是随着配设于洗涤槽的外周部、根据洗涤槽的偏心转动而对摆动冲撞进行检测的检测棒的动作，该磁性构件34与该振荡线圈40作接触脱离动作，将因此而变化的振荡频率Fin1与判断频率Fde1进行比较后进行的。又，在对洗涤槽水位进行位移检测时，是向洗涤槽给水的水位使阻气盒内空气被压缩，其气体压力使该振动片47发生受压位移，与该振动片47的位移连动，该振荡线圈与该磁性构件34作接触脱离动作，将因此而变化的振荡频率Fin2与多个判断频率Fde2-1、Fde2-2、Fde2-3进行高低比较后进行。

这样就得到了一种电气控制系统，既可节约对搭载有位移传感器的洗衣机等实施电气控制的印刷电路板上搭载的微电脑等的存储容量，又可将振荡频率作为绝对值(测量的频率值本身)处理。

图4为本发明第二实施例的多功能型位移传感器位移检测部12在振动片47无位移时的正面剖视图。图5为本发明第二实施例多功能型位移传感器位移检测部12在振动片47最大位移时的正面剖视图。

本发明的第二实施例的多功能型位移传感器位移检测部12设有：上壳体(譬如PP树脂等树脂成形构件等)20；配设于该上壳体20的外周部，在杠杆体90的按压下可从振荡线圈40的轴方向与振荡线圈40作接近脱离动作的金属环(譬如铁板、不锈钢板、铜板、铝板、钛板、镁板及/或其复合板、合金)93(本实施例中，采用PP树脂等树脂成形构件等复合构件，提高了耐磨耗性)；承受压缩螺旋弹簧33的压缩螺旋弹簧调整螺钉(譬如PP树脂等树脂成形构件等)30；设于该上壳体20上部，可螺接该压缩螺旋弹簧调整螺钉30，在杠杆体90(本实施例中夹装由PP树脂等树脂成形构件等制成的滑动体94，提高了耐磨耗性)的按压下，可在振荡线圈40的轴方向移动的磁性构件支承体(譬如PP树脂等树脂成形构件等)31(内周壁设有螺纹部32)；由该磁性构件支承体31所支承的中空圆柱形磁性构件(譬如铁淦氧磁心)34；有卷绕孔41且以该卷绕孔41与该磁性构件34的开口部35相对的状态支承于振动片增强板44(46)上的振荡线圈40；与振动片47的位移连动，可在该上壳体20内沿该振荡线圈40的轴方向移动的振动片增强板(譬如POM树脂等树脂成形构件等)44(46)；始终对该压缩螺旋弹簧调整螺钉30与该振动片增强板44(46)作弹性加力的压缩螺旋弹簧(譬如不锈钢线等)33；在从设在洗衣机等的洗涤槽上的阻气盒导入受压室24的空气的气体压力下，沿该振荡线圈40的轴方向位移，配设于该振动片增强板44(46)下部，并夹在该上壳体20与下壳体25之间的圆形振动片(譬如橡胶、不锈钢板)47；与该上壳体20嵌合，设有气体导入口23，与该振动片47构成受压室24的下壳体(譬如PP树脂等树脂成形构件等)25。

各构成构件的细节与本发明第一实施例的位移传感器的位移检测部11相同，所以省略。

图6为本发明第二实施例的多功能型位移传感器位移检测部12在金属环93被A杠杆体91按压时的正面剖视图。图7为本发明第二实施例多功能型位移传感器位移检测部12在磁性构件34被B杠杆体90按压时的正面剖视图。

如前面所述，由位移检测部12与LC振荡电路部19构成的本发明第二实施例多功能型位移传感器具有：摆动检测功能，即，随着与配设于洗涤槽的外周部、根据洗涤槽的偏心转动对摆动冲撞进行检测的检测棒连接的A杠杆体91的动作，该金属环93与该振荡线圈40作接近脱离动作；门开闭状态检测功能，即，与连接在洗衣机等的门上的B杠杆体90连动，该磁性构件34与该振荡线圈40作接触脱离动作；水位检测功能，即，对洗涤槽的给水水位使阻气盒内的空气被压缩，与在该气体压力下位移的振动片47连动，该振荡线圈40与该磁性体34作接触脱离动作。

或者具有：门开闭状态检测功能，即，与连接在洗衣机等的门上的A杠杆体91连动，该金属环93与该振荡线圈40作接近脱离动作；摆动检测功能，即，随着与配设于洗涤槽的外周部、根据洗涤槽的偏心转动对摆动冲撞进行检测的检测棒连接的B杠杆体90的动作，该磁性构件34与该振荡线圈40作接触脱离动作；水位检测功能，即，对洗涤槽的给水水位使阻气盒内的空气被压缩，与在该气体压力下位移的振动片47连动，该振荡线圈40与该磁性体34作接触脱离动作。

其作用是，对在A杠杆体91的按压下发生位移的金属环93、在B杠杆体90的按压下发生位移的磁性构件34、或在受压室24的气体压力下发生位移的振荡线圈40所引起的变化的LC振荡频率Fin与预设的多个判断频率Fde进行高低比较后计算出其位移量。

也就是说，将通过检测门开闭状态而得到的振荡频带Fin0、通过检测洗涤槽摆动而得到的振荡频带Fin1及通过检测洗涤槽水位而得到的振荡频带Fin2以互不重叠的状态输出。

具体来说，在对洗衣机等的门的开闭状态进行位移检测时，譬如是通过对振荡频率Fin0与判断频率Fde0的高低进行比较后行的，该振荡频率Fin0是因该金属环93随着洗衣机等的门的开闭状态而与该振荡线圈40作接近脱离动作而发生变化。另外，在对洗衣机等的洗涤槽的偏心转动状态进行位移检测时，譬如是随着配设于洗涤槽的外周部、根据洗涤槽的偏心转动而对摆动冲撞进行检测的检测棒的动作，该磁性构件34与该振荡线圈40作接触脱离动作，将因此而变化的振荡频率Fin1与判断频率Fde1进行比较后进行的。又，在对洗涤槽水位进行位移检测时，是向洗涤槽给水的水位使阻气盒内空气被压缩，其气体压力使该振动片47发生受压位移，与该振动片47的位移连动，该振荡线圈与该磁性构件34作接触脱离动作，将因此而变化的振荡频率Fin2与多个判断频率Fde2-1、Fde2-2、Fde2-3进行高低比较后进行。

这样就得到了一种电气控制系统，既可节约对搭载有位移传感器的洗衣机等实施电气控制的印刷电路板上搭载的微电脑等的存储容量，又可将振荡频率作为绝对值(测量的频率值本身)处理。

图9为本发明第三实施例的多功能型位移传感器位移检测部13在振动片47无位移时的正面剖视图。

本发明第三实施例多功能型位移传感器位移检测部13为压缩螺旋弹簧33的弹簧常数不可调整型，其设有：上壳体(譬如PP树脂等树脂成形构件等)20；设于该上壳体20上部，承受压缩螺旋弹簧，在杠杆体90的按压下可沿振荡线圈40的轴方向移动的磁性构件支承体(譬如PP树脂等树脂成形构件等)36(内周壁设有螺纹部32)  该磁性构件支承体36所支承的竹节圆柱形、洋杯形或中空圆柱形(也可为登记实用新案第3044686号公报所示的大致凸形截面的环形圆柱)的磁性构件(譬如铁淦氧磁心)34；有卷绕孔41且以该卷绕孔41与该磁性构件34的开口部35相对的状态支承于振动片增强板44(46)上的振荡线圈40；与振动片47的位移连动，可在该上壳体20内沿该振荡线圈40的轴方向移动的振动片增强板(譬如POM树脂等树脂成形构件等)44(46)始终对该磁性构件支承体36与该振动片增强板44(46)作弹性加力的压缩螺旋弹簧(譬如不锈钢线等)33；在从设在洗衣机等的洗涤槽上的阻气盒导入受压室24的空气的气体压力下沿该振荡线圈40的轴方向位移，配设于该振动片增强板44(46)的下部，并夹在该上壳体20与下壳体25之间的圆形振动片(譬如橡胶、不锈钢板)47；与该上壳体20嵌合，设有气体导入口23，与该振动片47共同构成受压室24的下壳体(譬如PP树脂等树脂成形构件等)25。

除压缩螺旋弹簧调整螺钉外，各构成构件的细节、功能及作用与本发明第一实施例位移传感器的位移检测部11等相同(但磁性构件支承体31替换为磁性构件支承体36)，所以省略。

图10为本发明第四实施例多功能型位移传感器位移检测部14在振动片47无位移时的正面剖视图。

本发明的第四实施例的多功能型位移传感器位移检测部14设有：上壳体(譬如PP树脂等树脂成形构件等)20；配设于该上壳体20的外周部，在A杠杆体91的按压下可从振荡线圈40的轴方向与振荡线圈40作接近脱离动作的金属环(譬如铁板、不锈钢板、铜板、铝板、钛板、镁板及/或其复合板、合金)93(本实施例中，采用PP树脂等树脂成形构件等复合构件，提高了耐磨耗性)；设于该上壳体20上部，承受压缩螺旋弹簧33，在B杠杆体90(本实施例中夹装由PP树脂等树脂成形构件等制成的滑动体94，提高了耐磨耗性)的按压下，可在振荡线圈40的轴方向移动的磁性构件支承体(譬如PP树脂等树脂成形构件等)36(内周壁设有螺纹部32)；该磁性构件支承体36所支承的竹节圆柱形、洋体形或中空圆柱形(也可为登记实用新案3044686号公报所示的大致凸形截面环形圆柱)磁性构件(譬如铁淦氧磁心)34；有卷绕孔41，且以该卷绕孔41与该磁性构件34的开口部35相对的状态支承于振动片增强板44(46)上的振荡线圈40；与振动片47的位移连动，可在该上壳体20内沿该振荡线圈40的轴方向移动的振动片增强板(譬如POM树脂等树脂成形构件等)44(46)；始终对该磁性构件支承体36与该振动片增强板44(46)作弹性加力的压缩螺旋弹簧(譬如不锈钢线等)33；在从设在洗衣机等的洗涤槽上的阻气盒导入受压室24的空气的气体压力下，在该振荡线圈40的轴方向位移，配设于该振动片增强板44(46)下部，并夹在该上壳体20与下壳体25之间的圆形振动片(譬如橡胶、不锈钢板)47；与该上壳体20嵌合，设有气体导入口23，与该振动片47构成受压室24的下壳体(譬如PP树脂等树脂成形构件等)25。

除压缩螺旋弹簧调整螺钉以外，各构成构件的细节、功能及作用与本发明第二实施例的位移传感器的位移检测部12等相同(但磁性构件支承体31替换成磁性构件支承体36)，所以省略。

本发明第五实施例的多功能型位移传感器位移检测部15(未图示)为从上述第三实施例位移传感器的位移检测部13上删除了磁性构件支承体36，其设有：上壳体(譬如PP树脂等树脂成形构件等)20；配设于该上壳体20的上部，承受压缩螺旋弹簧33，在杠杆体90的按压下，可在振荡线圈40的轴方向移动的竹节圆柱形、洋杯形或中空圆柱形(也可为登记实用新案第3044686号公报所示的大致凸形截面的环形圆柱)的磁性构件(譬如铁淦氧磁心)37；有卷绕孔41且以该卷绕孔41与该磁性构件37的开口部35相对的状态支承于振动片增强板44(46)上的振荡线圈40；与振动片47的位移连动，可在该上壳体20内沿该振荡线圈40的轴方向移动的振动片增强板(譬如POM树脂等树脂成形构件等)44(46)；始终对该磁性构件37与该振动片增强板44(46)作弹性加力的压缩螺旋弹簧(譬如不锈钢线等)33；在从设在洗衣机等的洗涤槽上的阻气盒导入受压室24的空气的气体压力下，在该振荡线圈40的轴方向位移，配设于该振动片增强板44(46)下部，并夹在该上壳体20与下壳体25之间的圆形振动片(譬如橡胶、不锈钢板)47；与该上壳体20嵌合，设有气体导入口23，与该振动片47构成受压室24的下壳体(譬如PP树脂等树脂成形构件等)25。

在不考虑上述第三实施例位移传感器的位移检测部13的该磁性构件34损失的情况下，如果将该磁性构件34的竹节圆柱形、洋杯形或中空圆柱形的形状改为该磁性构件支承体36的形状等，并且只用该改变形状的磁性构件37承受该压缩螺旋弹簧33，则也可不另外安装该磁性构件支承体36。

除磁性构件支承体以外，各构成构件的细节、功能及作用与本发明第三实施例的位移传感器的位移检测部13相同，所以省略。

本发明第六实施例的多功能型位移传感器位移检测部16(未图示)为从上述第四实施例位移传感器位移检测部14删除了磁性构件支承体36型，其设有：上壳体(譬如PP树脂等树脂成形构件等)20；配设于该上壳体20的外周部，在A杠杆体91的按压下，可从振荡线圈40的轴方向与振荡线圈40作接近脱离动作的金属环(譬如铁板、不锈钢板、铜板、铝板、钛板、镁板及/或其复合板、合金)93(本实施例中，采用PP树脂等树脂成形构件等复合构件，提高了耐磨耗性)；设于该上壳体20上部，承受该压缩螺旋弹簧33，在B杠杆体90(本实施例中夹装由PP树脂等树脂成形构件等制成的滑动体94，提高了耐磨耗性)的按压下，可在振荡线圈40的轴方向移动的竹节圆柱形、洋杯形或中空圆柱形(也可为登记实用新案3044686号公报所示的大致凸形截面环形圆柱)的磁性构件(譬如铁淦氧磁心)37；有卷绕孔41且以该卷绕孔41与该磁性构件37的开口部35相对的状态支承于振动片增强板44(46)上的振荡线圈40；与振动片47的位移连动，可在该上壳体20内沿该振荡线圈40的轴方向移动的振动片增强板(譬如POM树脂等树脂成形构件等)44(46)；始终对该磁性构件37与该振动片增强板44(46)作弹性加力的压缩螺旋弹簧(譬如不锈钢线等)33；在从设在洗衣机等的洗涤槽上的阻气盒导入受压室24的空气的气体压力下沿该振荡线圈40的轴方向位移，配设于该振动片增强板44(46)下部，并夹在该上壳体20与下壳体25之间的圆形振动片(譬如橡胶、不锈钢板)47；与该上壳体20嵌合，设有气体导入口23，与该振动片47构成受压室24的下壳体(譬如PP树脂等树脂成形构件等)25。

在不考虑上述第三实施例位移传感器的位移检测部14的该磁性构件34损失的情况下，如果将该磁性构件34的竹节圆柱形、洋杯形或中空圆柱形的形状改为该磁性构件支承体36的形状等，并且只用该改变形状的磁性构件37承受该压缩螺旋弹簧33，则也可不另外安装该磁性构件支承体36。

除磁性构件支承体以外，各构成构件的细节、功能及作用与本发明第四实施例的位移传感器的位移检测部14等几乎相同，所以省略。

图11为本发明第七实施例多功能型位移传感器位移检测部17在振动片47无位移时的正面剖视图。

本发明第七实施例多功能型位移传感器位移检测部17，将磁性构件65做成外周壁设有螺纹槽(阳螺纹或阴螺纹)的圆柱状(最好在大致中央部设置能用六角扳手、十字或一字螺丝刀等转动的槽)，初始振荡频率可调整，为中径压缩螺旋弹簧67的弹簧常数不可调整型，其设有：上壳体(譬如PP树脂等树脂成形构件等)20；设于该上壳体20上部，承受压缩螺旋弹簧67，在杠杆体90的按压下可在振荡线圈40的轴方向移动的磁性构件螺接型支承体(譬如PP树脂等树脂成形构件等)69；该磁性构件螺接型支承体69所支承的螺纹形圆柱磁性构件(譬如为外周壁设有螺纹槽的圆柱状铁淦氧磁心。最好在大致中央部设置可用六角扳用、十字或一字螺丝刀等转动的槽)65；有卷绕孔41且以该卷绕孔41与该磁性构件65的底壁部66相对的状态支承于振动片增强板44(46)上的振荡线圈40；与振动片47的位移连动，可在该上壳体20内沿该振荡线圈40的方向移动的振动片增强板(譬如POM树脂等树脂成形构件等)44(46)；始终对该磁性构件螺接型支承体69与该振动片增强板44(46)作弹性加力的中径压缩螺旋弹簧(譬如不锈钢线等)67；在从设在洗衣机等的洗涤槽上的阻气盒导入受压室24的空气的气体压力下，在该振荡线圈40的轴方向位移，配设于该振动片增强板44(46)的下部，并夹在该上壳体20与下壳体25之间的圆形振动片(譬如橡胶、不锈钢板)47；与该上壳体20嵌合，设有气体导入口23，与该振动片47共同构成受压室24的下壳体(譬如PP树脂等树脂成形构件等)25。

细节、功能及作用与上述实施例等几乎相同，所以省略。

图12为本发明第八实施例的多功能型位移传感器位移检测部18在振动片47无位移时的正面剖视图。

本发明第八实施例的多功能型位移传感器位移检测部18将磁性构件65做成在外周壁设有螺纹槽(阳螺纹或阴螺纹)的圆柱状(最好在大致中央部设置能用六角扳手、十字或一字螺丝刀等转动的槽)，初始振荡频率可调整，为中径压缩螺旋弹簧67的弹簧常数不可调整型，其设有：上壳体(譬如PP树脂等树脂成形构件等)20；配设于该上壳体20的外周部，在A杠杆体91的按压下，可从振荡线圈40的轴方向与振荡线圈40作接近脱离动作的金属环(譬如铁板、不锈钢板、铜板、铝板、钛板、镁板及/或其复合板、合金)93(本实施例中，采用PP树脂等树脂成形构件等复合构件，提高了耐磨耗性)；设于该上壳体20上部，承受压缩螺旋弹簧67，在B杠杆体90(本实施例中夹装由PP树脂等树脂成形构件等制成的滑动体94，提高了耐磨耗性)的按压下，可在振荡线圈40的轴方向移动的磁性构件螺接型支承体(譬如PP树脂等树脂成形构件等)69；该磁性构件螺接型支承体69所支承的螺纹形圆柱磁性构件(譬如外周壁设有螺纹槽的圆柱形铁淦氧磁心。最好在大致中央部设置能用六角扳手、十字或一字螺丝刀转动的槽)65；有卷绕孔41且以该卷绕孔41与该磁性构件65的底壁部部66相对的状态支承于振动片增强板44(46)上的振荡线圈40；与振动片47的位移连动，可在该上壳体20内沿该振荡线圈40的轴方向移动的振动片增强板(譬如POM树脂等树脂成形构件等)44(46)；始终对该磁性构件螺型支承体69与该振动片增强板44(46)作弹性加力的中径压缩螺旋弹簧(譬如不锈钢线等)67；在从设在洗衣机等的洗涤槽上的阻气盒导入受压室24的空气的气体压力下，沿该振荡线圈40的轴方向位移，配设于该振动片增强板44(46)下部，并夹在该上壳体20与下壳体25之间的圆形振动片(譬如橡胶、不锈钢板)47；与该上壳体20嵌合，设有气体导入口23，与该振动片47构成受压室24的下壳体(譬如PP树脂等树脂成形构件等)25。

细节、功能及作用与上述实施例几乎相同，所以省略。

以上，对本发明最佳实施形态进行了阐述，但本发明并不仅限于上述实施形态，在不脱离发明精神的范围内，可以有更多的组合及改变。

譬如从现有技术到本发明的实施例均以洗衣机为例说明了多功能型位移传感器，当然也可将其应用于除洗衣机以外的上述其他电器等。

本发明的位移传感器将水位检测、摆动检测、门开闭状态检测的功能合为一体，起到了降低成本的效果。

Claims (18)

1、一种多功能型位移传感器，具有位移检测部和由振荡线圈、电容器、IC构成的矩形波振荡输出LC振荡电路部，

具有：摆动检测功能，即，在与配设于洗涤槽的外周部、根据洗涤槽的偏心转动对摆动冲撞进行检测的检测棒连接的杠杆体的按压下，磁性构件发生位移，由此得到LC振荡频率的变化；水位检测功能，即，在受压室的气体压力下，振荡线圈发生位移，由此得到LC振荡频率的变化，其特征是，

位移检测部设有：上壳体；设于该上壳体上部，在杠杆体的按压下可在振荡线圈的轴方向移动的磁性构件支承体；由该磁性构件支承体所支承的竹节圆柱形、洋杯形或中空圆柱形磁性构件；有卷绕孔且以该卷绕孔与该磁性构件的开口部相对的状态下支承于振动片增强板上的振荡线圈；与振动片的位移连动，可在该上壳体内沿该振动线圈轴方向移动的振动片增强板；始终对该磁性构件支承体与该振动片增强板作弹性加力的压缩螺旋弹簧；在受压室的气体压力作用下在该振荡线圈轴方向位移，配设于该振动片增强板的下部，夹在该上壳体与下壳体之间的圆形振动片；与该上壳体嵌合，设有气体导入口，并与该振动片共同构成受压室的下壳体。

2、如权利要求1所述的多功能型位移传感器，其特征是，所述位移检测部还设有压缩螺旋弹簧调整螺钉，所述磁性构件支承体与该压缩螺旋弹簧调整螺钉螺接。

3、如权利要求1所述的多功能型位移传感器，其特征是，所述磁性构件支承体是磁性构件螺接型支承体。

4、一种多功能型位移传感器，具有位移检测部和由振荡线圈、电容器、IC构成的矩形波振荡输出LC振荡电路部，

具有：门开闭状态检测功能，即，在连接在电气机器门上的杠杆体的按压下磁性构件发生位移，由此得到LC振荡频率的变化；水位检测功能，即，在受压室气体压力下振荡线圈发生位移，由此得到LC振荡频率的变化，其特征是，

位移检测部设有：上壳体；设于该上壳体上部，在杠杆体的按压下，可在振荡线圈的轴方向移动的磁性构件支承体；由该磁性构件支承体所支承的竹节圆柱形、洋杯形或中空圆柱形磁性构件；有卷绕孔且以该卷绕孔与该磁性构件的开口部相对的状态下支承于振动片增强板上的振荡线圈；与振动片的位移连动，可在该上壳体内沿该振动线圈轴方向移动的振动片增强板；始终对该磁性构件支承体与该振动片增强板作弹性加力的压缩螺旋弹簧；在受压室的气体压力作用下在该振荡线圈轴方向位移，配设于该振动片增强板的下部，夹在该上壳体与下壳体之间的圆形振动片；与该上壳体嵌合，设有气体导入口，并与该振动片共同构成受压室的下壳体。

5、如权利要求4所述的多功能型位移传感器，其特征是，所述位移检测部还设有压缩螺旋弹簧调整螺钉，所述磁性构件支承体与该压缩螺旋弹簧调整螺钉螺接。

6、如权利要求4所述的多功能型位移传感器，其特征是，所述磁性构件支承体是磁性构件螺接型支承体。

7、如权利要求1～6中任一项所述的多功能型位移传感器，其特征是，对在杠杆体按压下位移的磁性构件、或在受压室气体压力下位移的振荡线圈所引起的变化的LC振荡频率Fin与预设的多个判断频率Fde进行高低比较后计算出其位移量。

8、一种多功能型位移传感器，具有位移检测部和由上述振荡线圈、电容器及IC构成的矩形波振荡输出的LC振荡电路部，

具有：摆动检测功能，即，在与配设于洗涤槽的外周部、根据洗涤槽的偏心转动对摆动冲撞进行检测的检测棒连接的A杠杆体的按压下，金属环发生位移，由此得到LC振荡频率的变化；门开闭状态检测功能，即，在连接在洗衣机的门上的B杠杆体的按压下，磁性构件发生位移，由此得到LC振荡频率的变化；水位检测功能，即，在受压室的气体压力下振荡线圈发生位移，由此得到LC振荡频率的变化，其特征是，

位移检测部设有：上壳体；配设于该上壳体的外周部，在A杠杆体的按压下可从振荡线圈的轴方向与振荡线圈作接近脱离动作的金属环；设于该上壳体上部，在B杠杆体的按压下可在振荡线圈的轴方向移动的竹节圆柱形、洋杯形或中空圆柱形的磁性构件；有卷绕孔且以该卷绕孔与该磁性构件的开口部相对的状态下支承于振动片增强板上的振荡线圈；与振动片的位移连动，可在该上壳体内沿该振荡线圈的轴方向移动的振动片增强板；始终对该磁性构件与该振动片增强板作弹性加力的压缩螺旋弹簧；在受压室的气体压力下沿该振荡线圈的轴方向位移，配设于该振动片增强板下部，并夹于该上壳体与下壳体之间的圆形振动片；与该上壳体嵌合，设有气体导入口，并与该振动片共同构成受压室的下壳体。

9、如权利要求8所述的多功能型位移传感器，其特征是，所述位移检测部设有设于该上壳体上部，在B杠杆体的按压下，可在振荡线圈的轴方向移动的磁性构件支承体，由该磁性构件支承体支承所述磁性构件。

10、如权利要求9所述的多功能型位移传感器，其特征是，所述位移检测部还设有压缩螺旋弹簧调整螺钉，所述磁性构件支承体与该压缩螺旋弹簧调整螺钉螺接。

11、如权利要求9所述的多功能型位移传感器，其特征是，所述位移检测部的磁性构件支承体是磁性构件螺接型支承体，所述磁性构件是螺钉形圆柱磁性构件。

12、一种多功能型位移传感器，具有位移检测部和由振荡线圈、电容器及IC构成的矩形波振荡输出的LC振荡电路部，

具有：摆动检测功能，即，在与配设于洗涤槽的外周部、根据洗涤槽的偏心转动对摆动冲撞进行检测的检测棒连接的B杠杆体的按压下，磁性构件发生位移，由此得到LC振荡频率的变化；门开闭状态检测功能，即，在连接在洗衣机的门上的A杠杆体的按压下，金属环发生位移，由此得到LC振荡频率的变化；水位检测功能，即，在受压室的气体压力下振荡线圈发生位移，由此得到LC振荡频率的变化，其特征是，

位移检测部设有：上壳体；配设于该上壳体的外周部，在A杠杆体的按压下，可从振荡线圈的轴方向与振荡线圈作接近脱离动作的金属环；设于该上壳体上部，在B杠杆体的按压下可在振荡线圈的轴方向移动的竹节圆柱形、洋杯形或中空圆柱形的磁性构件；有卷绕孔且以该卷绕孔与该磁性构件的开口部相对的状态下支承于振动片增强板上的振荡线圈；与振动片的位移连动，可在该上壳体内沿该振荡线圈的轴方向移动的振动片增强板；始终对该磁性构件与该振动片增强板作弹性加力的压缩螺旋弹簧；在受压室的气体压力下沿该振荡线圈的轴方向位移，配设于该振动片增强板下部，并夹于该上壳体与下壳体之间的圆形振动片；与该上壳体嵌合，设有气体导入口，并与该振动片共同构成受压室的下壳体。

13、如权利要求12所述的多功能型位移传感器，其特征是，所述位移检测部还设有：设于该上壳体上部，在B杠杆体的按压下可在振荡线圈的轴方向移动的磁性构件支承体，由该磁性构件支承体支承所述磁性构件。

14、如权利要求13所述的多功能型位移传感器，其特征是，所述位移检测部还设有压缩螺旋弹簧调整螺钉，所述磁性构件支承体与该压缩螺旋弹簧调整螺钉螺接。

15、如权利要求13所述的多功能型位移传感器，其特征是，所述磁性构件支承体是磁性构件螺接型支承体，所述磁性构件是螺钉形圆柱磁性构件。

16、如权利要求8～15中任一项所述的多功能型位移传感器，其特征是，对在A及/或B杠杆体的按压下位移的金属环及或/磁性构件、或在受压室气体压力下位移的振荡线圈所引起的变化的LC振荡频率Fin与预设的多个判断频率Fde进行高低比较后计算出其位移量。

17、如权利要求7所述的多功能型位移传感器，其特征是，将通过检测门开闭状态得到的振荡频带Fin0、通过检测洗涤槽的摆动得到的振荡频带Fin1、通过检测洗涤槽水位得到的振荡频带Fin2以互不重叠的状态输出。

18、如权利要求16所述的多功能型位移传感器，其特征是，将通过检测门开闭状态得到的振荡频带Fin0、通过检测洗涤槽的摆动得到的振荡频带Fin1、通过检测洗涤槽水位得到的振荡频带Fin2以互不重叠的状态输出。

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