JP2002071308A - Non-contact position sensor - Google Patents

Non-contact position sensor

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JP2002071308A
JP2002071308A JP2000264308A JP2000264308A JP2002071308A JP 2002071308 A JP2002071308 A JP 2002071308A JP 2000264308 A JP2000264308 A JP 2000264308A JP 2000264308 A JP2000264308 A JP 2000264308A JP 2002071308 A JP2002071308 A JP 2002071308A
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JP
Japan
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sensor coil
axial direction
sensor
coil
along
Prior art date
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Application number
JP2000264308A
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Japanese (ja)
Inventor
Shuichi Katayama
秀一 片山
Toshiaki Saito
寿昭 齊藤
Masaharu Miyazaki
正治 宮崎
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Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enhance the output accuracy of an output signal corresponding to the location of a movable metallic body. SOLUTION: The non-contact position sensor is provided with a sensor coil 5 and the movable metal body with a part to be detected, which goes in and out of the center through-hole of the sensor coil 5, along the axial direction of the sensor coil to change the occupancy amount to a magnetic path. By driving and exciting the sensor coil 5 to generate a high-frequency modulating magnetic field and detecting the magnetic changes of the sensor coil 5, which occurs according to the coming-in and -out of the part to be detected, the non- contact position sensor detects the location of the movable metal body along the axial direction. In the non-contact position sensor, the sensor coil 5 is provided with a constitution, in which the number of windings is relatively larger close to both ends in the axial direction in a unit of length along the axial direction.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車のトランス
ミッションに使用されるATセンサ、ニュートラルセン
サ等に用いる無接触式ポジションセンサに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a non-contact type position sensor used for an AT sensor, a neutral sensor, and the like used in an automobile transmission.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、この種の無接触式ポジションセン
サとして、特開2000−186903号に開示された
ものが存在する。このものは、図22に示すように、中
心軸を円弧状に彎曲され外部回路に発振駆動されて高周
波磁界を発生させるようコイル線が均一に巻回されたセ
ンサコイル101、軸方向に沿ってセンサコイル101
の中心透孔に出入りして磁路に対する占有量が変化する
金属シャフト(可動金属体)102、センサコイル10
1を駆動励起して高周波数の変調磁界を発生させ金属シ
ャフト102の出入りに応じて生じるセンサコイル10
1の磁気的変化(インピーダンス変化)を検出すること
により金属シャフト102の位置に対応する出力信号を
発生するセンサ回路103を備えている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a non-contact type position sensor of this type, there is one disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-186903. As shown in FIG. 22, a sensor coil 101 in which a central axis is curved in an arc shape and whose coil wire is uniformly wound so as to be driven to oscillate by an external circuit to generate a high-frequency magnetic field, along an axial direction. Sensor coil 101
Metal shaft (movable metal body) 102 and sensor coil 10 whose occupancy with respect to the magnetic path changes in and out of the center through hole
Drive coil 1 to generate a high-frequency modulated magnetic field and generate a sensor coil
There is provided a sensor circuit 103 which generates an output signal corresponding to the position of the metal shaft 102 by detecting a magnetic change (impedance change) of one.

【0003】このものの金属シャフト102は、円弧状
に形成され、被検出体に連動回転する回転シャフトのそ
の回転に伴って移動し、センサコイル101の中心透孔
に出入りする。このセンサコイル101の中心透孔に出
入りする状態を、図23に模式的に示す。
The metal shaft 102 is formed in an arc shape, moves with the rotation of the rotating shaft that rotates in conjunction with the object to be detected, and moves into and out of the center through hole of the sensor coil 101. FIG. 23 schematically shows a state where the sensor coil 101 enters and exits the center through hole.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上記した従来の無接触
式ポジションセンサにあっては、センサコイル101が
小型化のために軸方向に沿って所定の長さに設計されて
いるから、金属シャフト102の移動量に応じて出力信
号を得るためには、金属シャフト102がセンサコイル
101の軸方向の両端付近まで中心透孔に入り込むこと
になる。
In the above-described conventional non-contact position sensor, since the sensor coil 101 is designed to have a predetermined length along the axial direction for miniaturization, a metal shaft is required. In order to obtain an output signal in accordance with the amount of movement of the metal coil 102, the metal shaft 102 enters the central through hole up to near both ends in the axial direction of the sensor coil 101.

【0005】一方、センサコイル101の軸方向の両端
付近では、軸方向の中央部に比較して、磁界が減少して
いるため、金属シャフト102内に流れる磁束の変化量
も少なくなる。その結果、センサコイル101の両端付
近では、図24に示すように、回転シャフトの回転角
度、すなわち金属シャフト(可動金属体)102の位置
に対応する出力信号の出力精度(出力信号の直線性)が
低下するという問題点があった。
On the other hand, since the magnetic field is reduced near the axial ends of the sensor coil 101 as compared with the central portion in the axial direction, the amount of change in the magnetic flux flowing through the metal shaft 102 is reduced. As a result, near both ends of the sensor coil 101, as shown in FIG. 24, the output accuracy of the output signal corresponding to the rotation angle of the rotating shaft, that is, the position of the metal shaft (movable metal body) 102 (linearity of the output signal). However, there is a problem that the temperature is reduced.

【0006】本発明は、上記の点に着目してなされたも
ので、その目的とするところは、可動金属体の位置に対
応する出力信号の出力精度が高い接触式ポジションセン
サを提供することにある。
The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a contact type position sensor having a high output accuracy of an output signal corresponding to the position of a movable metal body. is there.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記した課題を解決する
ために、請求項1記載の無接触式ポジションセンサは、
センサコイルと、センサコイルの軸方向に沿ってセンサ
コイルの中心透孔に出入りして磁路に対する占有量が変
化する被検出部を有した可動金属体と、を備え、センサ
コイルを駆動励起して高周波数の変調磁界を発生させ被
検出部の出入りに応じて生じるセンサコイルの磁気的変
化を検出することにより軸方向に沿った可動金属体の位
置を検出する無接触式ポジションセンサにおいて、前記
センサコイルは、軸方向に沿った単位長での巻回数を軸
方向両端寄りで相対的に多くした構成にしている。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a non-contact type position sensor.
A sensor coil, and a movable metal body having a detected part whose occupancy with respect to a magnetic path changes in and out of a center through hole of the sensor coil along the axial direction of the sensor coil, and drives and excites the sensor coil. A non-contact type position sensor for detecting a position of a movable metal body along an axial direction by detecting a magnetic change of a sensor coil generated in response to entrance and exit of a detected portion by generating a high-frequency modulated magnetic field. The sensor coil is configured such that the number of turns in a unit length along the axial direction is relatively increased near both ends in the axial direction.

【0008】請求項2記載の無接触式ポジションセンサ
は、請求項1記載の無接触式ポジションセンサにおい
て、前記センサコイルは、軸方向に沿った単位長での巻
回数を前記両端寄りほど徐々に多くした構成にしてい
る。
According to a second aspect of the present invention, in the non-contact position sensor according to the first aspect, the sensor coil gradually increases the number of turns in a unit length along the axial direction toward the both ends. It has many configurations.

【0009】請求項3記載の無接触式ポジションセンサ
は、請求項1記載の無接触式ポジションセンサにおい
て、軸方向に沿って巻回空間を仕切る仕切部を設け、前
記センサコイルは、軸方向両端寄りの巻回空間では、軸
方向に沿った単位長での巻回数を相対的に多くした構成
にしている。
According to a third aspect of the present invention, there is provided the non-contact position sensor according to the first aspect, further comprising a partition for partitioning a winding space along the axial direction, wherein the sensor coil has both ends in the axial direction. In the closer winding space, the number of windings per unit length along the axial direction is relatively increased.

【0010】請求項4記載の無接触式ポジションセンサ
は、センサコイルと、軸方向に沿ってセンサコイルの中
心透孔に出入りして磁路に対する占有量が変化する被検
出部を有した可動金属体と、を備え、センサコイルを駆
動励起して高周波数の変調磁界を発生させ被検出部の出
入りに応じて生じるセンサコイルの磁気的変化を検出す
ることにより軸方向に沿った可動金属体の位置を検出す
る無接触式ポジションセンサにおいて、前記被検出部
は、前記センサコイルへの出入り方向に沿った両端寄り
を相対的に太くした構成にしている。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a non-contact position sensor, comprising: a movable metal having a sensor coil; A movable metal body along the axial direction by driving and exciting the sensor coil to generate a high-frequency modulated magnetic field and detecting a magnetic change of the sensor coil generated in accordance with the entrance and exit of the detected part. In the non-contact type position sensor for detecting a position, the detected portion has a configuration in which both ends in the direction of entering and exiting the sensor coil are relatively thick.

【0011】請求項5記載の無接触式ポジションセンサ
は、請求項4記載の無接触式ポジションセンサにおい
て、前記被検出部は、前記両端寄りほど徐々に太くした
構成にしている。
According to a fifth aspect of the present invention, in the non-contact type position sensor according to the fourth aspect, the detected portion is gradually thicker toward both ends.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】本発明の第1実施形態を図1乃至
図16に基づいて以下に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.

【0013】1は可動金属体で、磁性金属材料よりな
り、後述する可動枠に一体成形されて埋め込まれる環状
の埋込部1a及びその埋込部1aの外側に連設された一
対の被検出部1b,1bよりなる。これらの両被検出部
1b,1bは、後述する一対のセンサコイル5のいずれ
かに出入りするよう、それぞれ略四半円の円弧状に形成
され、埋込部1aとの連設付近で一体化されている。
Reference numeral 1 denotes a movable metal body, which is made of a magnetic metal material. It consists of parts 1b, 1b. The two detected parts 1b, 1b are each formed in a substantially quarter-circular arc shape so as to enter or leave one of a pair of sensor coils 5 described later, and are integrated near the connection with the embedded part 1a. ing.

【0014】2は可動枠で、略筒状をなし、可動金属体
1の埋込部1aが側壁部分に一体成形されている。この
可動枠2の軸方向に沿って設けた貫通孔2aには、オー
トマチックトランスミッションに連動して回転する回転
シャフト(図示せず)が貫通固定されるので、その回転
シャフトの回転に応じて、可動金属体1が回転シャフト
を中心として回転する。
Reference numeral 2 denotes a movable frame, which has a substantially cylindrical shape, and an embedded portion 1a of the movable metal body 1 is integrally formed with a side wall portion. A rotating shaft (not shown) that rotates in conjunction with the automatic transmission is fixedly penetrated through a through hole 2 a provided along the axial direction of the movable frame 2, and the movable shaft is movable in accordance with the rotation of the rotating shaft. The metal body 1 rotates around the rotating shaft.

【0015】3はコイルボビンで、一対設けられ、いず
れも、中心軸を円弧状に彎曲され、軸方向に沿って貫通
孔3aを設けた巻胴部3b及びその巻胴部3bの両端部
に設けた鍔部3c,3dよりなる。このコイルボビン3
の一端鍔部3cには、導電性金属板材4Aが一体成形さ
れ、一体成形後に導電性金属板材4Aを適宜切断するこ
とにより、コイル端子4とされる。このコイル端子4
は、後述するセンサコイル5に接続される。
A coil bobbin 3 is provided in a pair, each of which has a central axis curved in an arc shape and is provided at both ends of the winding drum 3b provided with through holes 3a along the axial direction. It consists of the flange parts 3c and 3d. This coil bobbin 3
A conductive metal plate 4A is integrally formed with the one end flange 3c, and the conductive metal plate 4A is appropriately cut after the integral formation to form the coil terminal 4. This coil terminal 4
Is connected to a sensor coil 5 described later.

【0016】5はセンサコイルで、コイルボビン3の巻
胴部に、図1の模式図に示すように、軸方向に沿った単
位長での巻回数が、軸方向両端寄りで相対的に多くなる
よう、コイル線が巻回されてなる。このセンサコイル5
には、前述したように、可動金属体1の被検出部1bが
中心透孔に入り込み、最も入り込んだ状態では、被検出
部1bの両端部が両端開口部近くに位置することにな
る。
Reference numeral 5 denotes a sensor coil, and as shown in the schematic diagram of FIG. 1, the number of turns in the unit length along the axial direction becomes relatively large near both ends in the axial direction on the winding drum portion of the coil bobbin 3. Thus, the coil wire is wound. This sensor coil 5
As described above, the detected portion 1b of the movable metal body 1 enters the central through-hole, and in the most penetrated state, both ends of the detected portion 1b are located near both end openings.

【0017】6はハウジングで、一面に開口部を有した
ケース6a及びそのケース6aの開口部側に被着される
カバー6bからなり、その内部に、コイルボビン3及び
センサコイル5が収容されるととともに、可動金属体1
の埋込部1aを一体成形した可動枠2が、ハウジング6
から部分的に突出した状態で、回転自在に配設される。
可動枠2とハウジング6との間には、両者の間が密接状
態となるよう、O−リング7を介在させている。また、
このハウジング6には、発振駆動回路等の電子回路を搭
載した回路基板8が収容され、この回路基板8にコネク
タ端子9が接続される。
Reference numeral 6 denotes a housing, which comprises a case 6a having an opening on one surface and a cover 6b attached to the opening side of the case 6a. When the coil bobbin 3 and the sensor coil 5 are housed inside the housing 6a. With movable metal body 1
The movable frame 2 integrally formed with the embedded portion 1a of the
It is arranged rotatably in a state that it partially protrudes from.
An O-ring 7 is interposed between the movable frame 2 and the housing 6 so that they are in close contact with each other. Also,
The housing 6 houses a circuit board 8 on which an electronic circuit such as an oscillation drive circuit is mounted, and a connector terminal 9 is connected to the circuit board 8.

【0018】次に、このものの動作を説明する。センサ
コイル5が発振駆動回路により発振駆動されて高周波磁
界を発生している状態で、回転シャフトが回転される
と、可動金属体1が回転シャフトを中心として回転し
て、可動金属体1の一方の被検出部1bが一方のコイル
ボビン3の貫通孔3aに入り込むとともに、他方の被検
出部1bが他方のコイルボビン3の貫通孔3aから出る
ことにより、軸方向に沿ってセンサコイル5の中心透孔
に出入りするようになると、磁路に対するぞれぞれの被
検出部1bによる占有量が変化するため、可動金属体1
の被検出部1bの出入りに応じて、センサコイル5の磁
気的変化(インピーダンス変化)が生じるようになる。
従って、この磁気的変化を検出することにより、可動金
属体1の位置を検出して、可動金属体1の位置に対応す
る出力信号を、コネクタ端子8から出力することができ
る。
Next, the operation of this device will be described. When the rotating shaft is rotated in a state where the sensor coil 5 is driven to oscillate by the oscillation driving circuit to generate a high-frequency magnetic field, the movable metal body 1 rotates about the rotating shaft and one of the movable metal bodies 1 is rotated. The detected portion 1b of the sensor coil 5 is inserted into the through hole 3a of one of the coil bobbins 3, and the other detected portion 1b is protruded from the through hole 3a of the other coil bobbin 3. , The occupancy of each of the detected parts 1b with respect to the magnetic path changes.
The magnetic change (impedance change) of the sensor coil 5 occurs according to the movement of the detected portion 1b.
Therefore, by detecting the magnetic change, the position of the movable metal member 1 can be detected, and an output signal corresponding to the position of the movable metal member 1 can be output from the connector terminal 8.

【0019】かかる無接触式ポジションセンサにあって
は、センサコイル5の軸方向に沿った単位長での巻回数
を軸方向両端寄りで相対的に多くしているから、軸方向
に沿った単位長での巻回数を均一にした場合と比較し
て、センサコイル5の軸方向両端寄りでの磁界が増加す
ることとなり、軸方向両端寄りでの磁界を軸方向中央部
での磁界と略同程度とすることができる。よって、セン
サコイル5の軸方向両端寄りに可動金属体1の両端寄り
が入り込んでも、可動金属体1の位置に対応した出力信
号の出力精度(出力信号の直線性)を高くすることがで
きる。
In such a non-contact type position sensor, the number of turns per unit length along the axial direction of the sensor coil 5 is relatively increased near both ends in the axial direction. The magnetic field near both ends in the axial direction of the sensor coil 5 increases as compared with the case where the number of turns in the length is made uniform, and the magnetic field near both ends in the axial direction is substantially the same as the magnetic field in the central part in the axial direction. Degree. Therefore, even if both ends of the movable metal member 1 enter near both ends in the axial direction of the sensor coil 5, the output accuracy (linearity of the output signal) of the output signal corresponding to the position of the movable metal member 1 can be increased.

【0020】次に、本発明の第2実施形態を図17の模
式図に基づいて説明する。なお、第1実施形態と異なる
ところのみ説明する。本実施形態は、基本的には第1実
施形態と同様であるが、センサコイル5は、軸方向に沿
った単位長での巻回数を両端寄りほど徐々に多くした構
成としている。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the schematic diagram of FIG. Only different points from the first embodiment will be described. This embodiment is basically the same as the first embodiment, but the sensor coil 5 has a configuration in which the number of turns per unit length along the axial direction is gradually increased toward both ends.

【0021】かかる無接触式ポジションセンサにあって
は、センサコイル5では両端寄りほど磁界が徐々に減少
しているのであるから、軸方向に沿った単位長での巻回
数を両端寄りほど徐々に多くすることにより、可動金属
体1の位置に対応した出力信号の出力精度を、第1実施
形態よりも、より高くすることができる。
In such a non-contact type position sensor, since the magnetic field gradually decreases toward both ends in the sensor coil 5, the number of turns in a unit length along the axial direction gradually increases toward the both ends. By increasing, the output accuracy of the output signal corresponding to the position of the movable metal body 1 can be made higher than in the first embodiment.

【0022】次に、本発明の第3実施形態を図18の模
式図に基づいて説明する。なお、第1実施形態と異なる
ところのみ説明する。本実施形態は、基本的には第1実
施形態と同様であるが、同図(a)に示すように、軸方
向に沿って巻回空間を仕切る仕切部3eをコイルボビン
3の巻胴部3bに設け、センサコイル5は、軸方向両端
寄りの巻回空間では、同図(b)に示すように、軸方向
に沿った単位長での巻回数を相対的に多くした構成とし
ている。
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to the schematic diagram of FIG. Only different points from the first embodiment will be described. This embodiment is basically the same as the first embodiment. However, as shown in FIG. 2A, a partition 3e for partitioning a winding space along an axial direction is formed by a winding drum 3b of a coil bobbin 3. The sensor coil 5 has a configuration in which the number of turns per unit length along the axial direction is relatively increased in the winding space near both ends in the axial direction, as shown in FIG.

【0023】かかる無接触式ポジションセンサにあって
は、第1実施形態の効果に加えて、軸方向に沿った単位
長での巻回数を、軸方向に沿って巻回空間毎に管理する
ことができ、巻回数のばらつきを少なくすることができ
る。
In the non-contact position sensor, in addition to the effect of the first embodiment, the number of windings per unit length along the axial direction is managed for each winding space along the axial direction. And variations in the number of turns can be reduced.

【0024】次に、本発明の第4実施形態を図19及び
図20に基づいて説明する。なお、第1実施形態と異な
るところのみ説明する。第1実施形態では、センサコイ
ル5における軸方向に沿った単位長での巻回数を軸方向
両端寄りで相対的に多くしているのに対し、本実施形態
では、可動金属体1における埋込部1aに連設された外
側部分の円周方向両端寄り及び中央部を相対的に太くす
ることにより、それぞれの被検出部1bにおける出入り
方向両端寄りを相対的に太くした構成としている。
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Only different points from the first embodiment will be described. In the first embodiment, the number of turns in the unit length along the axial direction of the sensor coil 5 is relatively increased near both ends in the axial direction. By making the outer portion connected to the portion 1a closer to both ends in the circumferential direction and the center portion relatively thicker, each detected portion 1b is made relatively thicker toward both ends in the entering and exiting direction.

【0025】この可動金属体1の一対の被検出部1b
は、いずれも出入り方向中央部が、所定の長さに亙って
相対的に細くされ、その細い中央部から両端側が徐々に
太くされている。
A pair of detected parts 1b of the movable metal body 1
In each case, the central part in the entrance / exit direction is relatively narrow over a predetermined length, and both ends are gradually thickened from the narrow central part.

【0026】かかる無接触式ポジションセンサにあって
は、可動金属体1におけるセンサコイル5への出入り方
向に沿った両端寄りを相対的に太くしているから、太さ
を均一にした場合と比較して、可動金属体1の内部を通
る磁束を増加させることができる。よって、軸方向中央
部よりも磁界が減少している軸方向両端寄りに可動金属
体1の両端寄りが入り込んでも、可動金属体1の位置に
対応した出力信号の出力精度を高くすることができる。
In such a non-contact position sensor, the movable metal body 1 is relatively thick near both ends in the direction of entering and exiting the sensor coil 5, so that it can be compared with a case where the thickness is uniform. Thus, the magnetic flux passing through the inside of the movable metal body 1 can be increased. Therefore, even if both ends of the movable metal body 1 enter near both ends in the axial direction where the magnetic field is smaller than the central part in the axial direction, the output accuracy of the output signal corresponding to the position of the movable metal body 1 can be increased. .

【0027】なお、本実施形態では、可動金属体1の被
検出部1bは、出入り方向中央部が、所定の長さに亙っ
て相対的に細くされ、その細い中央部から両端側が徐々
に太くされているが、図21の模式図に示すように、出
入り方向中央の一部分が相対的に細くされてその細い中
央から両端側が徐々に太くされても、同様の効果を奏す
ることができる。
In the present embodiment, the detected portion 1b of the movable metal body 1 has a relatively narrow central portion in the direction of entry and exit over a predetermined length, and gradually extends from the narrow central portion to both ends. As shown in the schematic diagram of FIG. 21, the same effect can be obtained even if a part of the center in the in-out direction is relatively narrowed and both ends are gradually thickened from the narrow center as shown in the schematic diagram of FIG.

【0028】また、第1実施形態乃至第4実施形態で
は、いずれも、可動金属体1の被検出部1b及びセンサ
コイル5が円弧状に形成されているが、直線状に形成さ
れたものでも、同様の効果を奏することができる。
In each of the first to fourth embodiments, the detected portion 1b of the movable metal body 1 and the sensor coil 5 are formed in an arc shape, but may be formed in a linear shape. The same effect can be obtained.

【0029】[0029]

【発明の効果】請求項1記載の無接触式ポジションセン
サは、センサコイルの軸方向に沿った単位長での巻回数
を軸方向両端寄りで相対的に多くしているから、軸方向
に沿った単位長での巻回数を均一にした場合と比較し
て、センサコイルの軸方向両端寄りでの磁界が増加する
こととなり、軸方向両端寄りでの磁界を軸方向中央部で
の磁界と略同程度とすることができる。よって、センサ
コイルの軸方向両端寄りに金属シャフトの両端寄りが入
り込んでも、可動金属体の位置に対応した出力信号の出
力精度を高くすることができる。
According to the first aspect of the present invention, since the number of turns per unit length along the axial direction of the sensor coil is relatively increased near both ends in the axial direction, the non-contact position sensor according to the first aspect has the following advantages. The magnetic field near both ends in the axial direction of the sensor coil increases as compared with the case where the number of turns in the unit length is made uniform, and the magnetic field near both ends in the axial direction is substantially equal to the magnetic field in the central part in the axial direction. It can be about the same. Therefore, even if both ends of the metal shaft enter near both ends in the axial direction of the sensor coil, the output accuracy of the output signal corresponding to the position of the movable metal body can be increased.

【0030】請求項2記載の無接触式ポジションセンサ
は、センサコイルでは両端寄りほど磁界が徐々に減少し
ているのであるから、軸方向に沿った単位長での巻回数
を両端寄りほど徐々に多くすることにより、可動金属体
の位置に対応した出力信号の出力精度をより高くするこ
とができる。
In the non-contact position sensor according to the second aspect, in the sensor coil, since the magnetic field gradually decreases toward both ends, the number of turns in a unit length along the axial direction gradually increases toward both ends. By increasing the number, the output accuracy of the output signal corresponding to the position of the movable metal body can be further increased.

【0031】請求項3記載の無接触式ポジションセンサ
は、請求項1記載の無接触式ポジションセンサの効果に
加えて、軸方向に沿った単位長での巻回数を、軸方向に
沿って巻回空間毎に管理することができ、巻回数のばら
つきを少なくすることができる。
According to a third aspect of the present invention, in addition to the effect of the non-contact type position sensor according to the first aspect, the number of windings per unit length along the axial direction is increased along the axial direction. It can be managed for each turn space, and variations in the number of turns can be reduced.

【0032】請求項4記載の無接触式ポジションセンサ
は、可動金属体におけるセンサコイルへの出入り方向に
沿った両端寄りを相対的に太くしているから、太さを均
一にした場合と比較して、可動金属体1の内部を通る磁
束を増加させることができる。軸方向中央部よりも磁界
が減少している軸方向両端寄りに可動金属体の両端寄り
が入り込んでも、可動金属体の位置に対応した出力信号
の出力精度を高くすることができる。
In the non-contact type position sensor according to the fourth aspect, the movable metal body is relatively thick near both ends in the direction of entering and exiting the sensor coil. Thus, the magnetic flux passing through the inside of the movable metal body 1 can be increased. Even if both ends of the movable metal member enter near both ends in the axial direction where the magnetic field is smaller than the central portion in the axial direction, the output accuracy of the output signal corresponding to the position of the movable metal member can be increased.

【0033】請求項5記載の無接触式ポジションセンサ
は、センサコイルでは両端寄りほど磁界が徐々に減少し
ているのであるから、可動金属体におけるセンサコイル
への出入り方向に沿った両端寄りほど徐々に太くするこ
とにより、可動金属体の位置に対応した出力信号の出力
精度をより高くすることができる。
In the non-contact position sensor according to the fifth aspect, since the magnetic field gradually decreases toward the both ends in the sensor coil, the both ends of the movable metal body in the direction of entering and exiting the sensor coil gradually increase. By increasing the thickness, the output accuracy of the output signal corresponding to the position of the movable metal body can be further increased.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1実施形態のセンサコイルの模式図
である。
FIG. 1 is a schematic diagram of a sensor coil according to a first embodiment of the present invention.

【図2】同上のもののカバーを取り外した状態の平面図
である。
FIG. 2 is a plan view of the above device with a cover removed.

【図3】同上の正面断面図である。FIG. 3 is a front sectional view of the same.

【図4】同上の一方のコイルボビンの形状を示す平面図
である。
FIG. 4 is a plan view showing the shape of one coil bobbin of the above.

【図5】図4のX1−X2断面図である。FIG. 5 is a sectional view taken along line X1-X2 of FIG. 4;

【図6】図4のX3−X4断面図である。FIG. 6 is a sectional view taken along line X3-X4 of FIG. 4;

【図7】同上の一方のコイルボビンの正面図である。FIG. 7 is a front view of one coil bobbin of the above.

【図8】同上の一方のコイルボビンの形状を示す背面図
である。
FIG. 8 is a rear view showing the shape of one coil bobbin of the above.

【図9】同上の他方のコイルボビンの形状を示す背面図
である。
FIG. 9 is a rear view showing the shape of the other coil bobbin of the above.

【図10】同上の金属シャフトの形状を示す平面図であ
る。
FIG. 10 is a plan view showing the shape of the metal shaft of the above.

【図11】図10のX5−X6断面図である。11 is a sectional view taken along line X5-X6 of FIG.

【図12】同上の金属シャフトの形状を示す正面図であ
る。
FIG. 12 is a front view showing the shape of the metal shaft according to the third embodiment.

【図13】同上の成形ブロックの正面図である。FIG. 13 is a front view of the same molding block.

【図14】同上の上面図である。FIG. 14 is a top view of the above.

【図15】同上の下面図である。FIG. 15 is a bottom view of the same.

【図16】同上の正面断面図である。FIG. 16 is a front sectional view of the above.

【図17】本発明の第2実施形態のセンサコイルの模式
図である。
FIG. 17 is a schematic view of a sensor coil according to a second embodiment of the present invention.

【図18】本発明の第3実施形態のセンサコイルの模式
図である。
FIG. 18 is a schematic view of a sensor coil according to a third embodiment of the present invention.

【図19】本発明の第4実施形態の金属シャフトの形状
を示す平面図である。
FIG. 19 is a plan view illustrating a shape of a metal shaft according to a fourth embodiment of the present invention.

【図20】同上の金属シャフトの形状を示す正面図であ
る。
FIG. 20 is a front view showing the shape of the metal shaft according to the third embodiment.

【図21】中央まで徐々に細くした金属シャフトの模式
図である。
FIG. 21 is a schematic view of a metal shaft gradually narrowed to the center.

【図22】従来例の概略構成図である。FIG. 22 is a schematic configuration diagram of a conventional example.

【図23】同上の金属シャフトがセンサコイルに入り込
む状態を示す模式図である。
FIG. 23 is a schematic diagram showing a state in which the metal shaft enters the sensor coil.

【図24】同上の出力信号を示す説明図である。FIG. 24 is an explanatory diagram showing output signals of the above.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 可動金属体 1b 被検出部 3e 仕切部 5 センサコイル DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Movable metal body 1b Detected part 3e Partition part 5 Sensor coil

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮崎 正治 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 Fターム(参考) 2F063 AA35 CB05 DA05 EA03 GA04 GA07 GA29 GA30 GA33 KA01 2F077 AA12 CC02 FF04 FF13 FF39 VV02  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Shoji Miyazaki 1048 Odakadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture F-term in Matsushita Electric Works Co., Ltd. VV02

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 センサコイルと、センサコイルの軸方向
に沿ってセンサコイルの中心透孔に出入りして磁路に対
する占有量が変化する被検出部を有した可動金属体と、
を備え、センサコイルを駆動励起して高周波数の変調磁
界を発生させ被検出部の出入りに応じて生じるセンサコ
イルの磁気的変化を検出することにより軸方向に沿った
可動金属体の位置を検出する無接触式ポジションセンサ
において、 前記センサコイルは、軸方向に沿った単位長での巻回数
を軸方向両端寄りで相対的に多くしたことを特徴とする
無接触式ポジションセンサ。
1. A movable metal body having a sensor coil, and a detected part whose occupancy in a magnetic path changes by entering and exiting a center through hole of the sensor coil along an axial direction of the sensor coil;
Detects the position of the movable metal body along the axial direction by driving and exciting the sensor coil, generating a high-frequency modulated magnetic field, and detecting the magnetic change of the sensor coil that occurs as the detected part moves in and out. In the non-contact position sensor, the number of turns of the sensor coil per unit length along the axial direction is relatively increased near both ends in the axial direction.
【請求項2】 前記センサコイルは、軸方向に沿った単
位長での巻回数を前記両端寄りほど徐々に多くした請求
項1記載の無接触式ポジションセンサ。
2. The non-contact position sensor according to claim 1, wherein the number of turns of the sensor coil per unit length along the axial direction gradually increases toward the both ends.
【請求項3】 軸方向に沿って巻回空間を仕切る仕切部
を設け、前記センサコイルは、軸方向両端寄りの巻回空
間では、軸方向に沿った単位長での巻回数を相対的に多
くした請求項1記載の無接触式ポジションセンサ。
3. A partition portion for partitioning a winding space along the axial direction is provided, and the sensor coil relatively controls the number of turns in a unit length along the axial direction in the winding space near both ends in the axial direction. The non-contact type position sensor according to claim 1, wherein the number is increased.
【請求項4】 センサコイルと、軸方向に沿ってセンサ
コイルの中心透孔に出入りして磁路に対する占有量が変
化する被検出部を有した可動金属体と、を備え、センサ
コイルを駆動励起して高周波数の変調磁界を発生させ被
検出部の出入りに応じて生じるセンサコイルの磁気的変
化を検出することにより軸方向に沿った可動金属体の位
置を検出する無接触式ポジションセンサにおいて、 前記被検出部は、前記センサコイルへの出入り方向に沿
った両端寄りを相対的に太くしたことを特徴とする無接
触式ポジションセンサ。
4. A sensor coil comprising: a sensor coil; and a movable metal body having a detected part whose occupancy with respect to a magnetic path changes in and out of a center through hole of the sensor coil along the axial direction, and drives the sensor coil. In a non-contact type position sensor that detects the position of a movable metal body along the axial direction by exciting and generating a high-frequency modulated magnetic field and detecting the magnetic change of the sensor coil that occurs according to the entrance and exit of the detected part A non-contact type position sensor, wherein the detected part has relatively thick portions near both ends in the direction of entering and exiting the sensor coil.
【請求項5】 前記被検出部は、前記両端寄りほど徐々
に太くした請求項4記載の無接触式ポジションセンサ。
5. The non-contact position sensor according to claim 4, wherein the detected portion is gradually thicker toward the both ends.
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