JP2002090177A - Displacement detection device without contact-making - Google Patents

Displacement detection device without contact-making

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JP2002090177A
JP2002090177A JP2000279752A JP2000279752A JP2002090177A JP 2002090177 A JP2002090177 A JP 2002090177A JP 2000279752 A JP2000279752 A JP 2000279752A JP 2000279752 A JP2000279752 A JP 2000279752A JP 2002090177 A JP2002090177 A JP 2002090177A
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shaft
coil
detection device
metal body
coils
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弘一 大館
Seiji Arai
誠次 新井
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Tokyo Cosmos Electric Co Ltd
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Tokyo Cosmos Electric Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To secure easily an inductance value and a resistant value required for a coil with a simple formation. SOLUTION: In this displacement detection device without contact-making equipped with coils 21a, 21b, a shaft 26, and a metal body 27 mounted on the shaft 26, whose area facing to the coils 21a, 21b is changed by rotation of the shaft 26, capable of taking out the change of inductance of the coils 21a, 21b caused by the change of the facing area as an electric signal, the coils 21a, 21b are arranged on the cylindrical surface having the same axial center as the shaft 26.

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】この発明は渦電流効果による
コイルのインダクタンスの変化を利用した無接点型変位
検出装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a contactless displacement detecting device utilizing a change in coil inductance due to an eddy current effect.

【0002】[0002]

【従来の技術】コイルと、シャフトと、そのシャフトに
取り付けられ、シャフトの回転と共に回転してコイルと
対向する面積が変化するように構成された導電性の良い
金属体とを具備し、金属体のコイルに対する対向面積の
変化によって生じるコイルのインダクタンスの変化を電
気信号として取り出すことにより、シャフトの回転変位
を検出できるようにした変位検出装置が従来より各種提
案されている。
2. Description of the Related Art A metal body comprising a coil, a shaft, and a highly conductive metal body mounted on the shaft and configured to rotate with the rotation of the shaft to change the area facing the coil. Various types of displacement detection devices have been proposed in the prior art that are capable of detecting a rotational displacement of a shaft by extracting, as an electric signal, a change in inductance of a coil caused by a change in an area facing the coil.

【0003】図9はこの種の変位検出装置の従来構成例
の概略を示したものである。この例ではシャフト11は
プリント基板12に設けられた穴(図では隠れて見えな
い)に挿通され、シャフト11と垂直なプリント基板1
2の板面上に一対のコイル13a,13bがパターン形
成されている。各コイル13a,13bはシャフト11
を中心とする略半円の円弧領域にそれぞれ形成されてい
る。シャフト11には半円の扇形をなす板状の導電性の
良い金属体14が取り付けられており、この金属体14
は所定の微小間隙を隔ててプリント基板12の板面と、
即ちコイル13a,13bと対向されている。なお、図
では示していないが、シャフト11は例えば回転変位量
を検出すべき、他の回転装置と連結されている。
FIG. 9 schematically shows a conventional configuration example of this type of displacement detection device. In this example, the shaft 11 is inserted into a hole (hidden and invisible in the drawing) provided in the printed circuit board 12, and the printed circuit board 1 is perpendicular to the shaft 11.
A pair of coils 13a and 13b are pattern-formed on the second plate surface. Each of the coils 13a and 13b has a shaft 11
Are formed in a substantially semicircular arc region centered at. The shaft 11 is provided with a metal plate 14 having a semi-circular fan shape and good conductivity, which is mounted on the shaft 11.
And the plate surface of the printed circuit board 12 with a predetermined minute gap,
That is, they are opposed to the coils 13a and 13b. Although not shown in the drawing, the shaft 11 is connected to another rotating device for detecting, for example, the amount of rotational displacement.

【0004】コイル13a,13bに高周波を印加する
と、金属体14に渦電流が生じ、その状態でシャフト1
1が回転すると、コイル13a,13bに対する金属体
14の対向面積が変化し、これにより渦電流値が変化し
てコイル13a,13bのインダクタンスが変化する。
この変化分が電気信号として取り出され、このためコイ
ル13a,13bには検出系として整流回路・増幅回路
が接続され、また高周波印加用の発振回路が接続されて
いる。これら回路を構成する部品は図では省略している
が、プリント基板12上に実装されている。
When a high frequency is applied to the coils 13a and 13b, an eddy current is generated in the metal body 14, and in that state, the shaft 1
When 1 rotates, the area of the metal body 14 facing the coils 13a and 13b changes, whereby the eddy current value changes and the inductance of the coils 13a and 13b changes.
This change is taken out as an electric signal. Therefore, a rectifier circuit / amplifier circuit is connected to the coils 13a and 13b as a detection system, and an oscillation circuit for applying a high frequency is connected. Although components constituting these circuits are omitted in the drawing, they are mounted on the printed circuit board 12.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上述したように、コイ
ルのインダクタンス変化を電気信号として取り出す変位
検出装置では、所要の電気的性能を得るべく、コイルに
所要のインダクタンス値と抵抗値とを確保することが必
要となる。図9に示した従来の変位検出装置の場合、プ
リント基板12上にパターニングされて形成されたコイ
ル13a,13bはスパイラル形状となっており、この
ようにコイルをスパイラル形状に巻いた場合のインダク
タンス値Lは図10に示したように、コイル13の開口
部の径をdi ,最外径をdo とし、巻き数をnとしたと
き、次式で表される。
As described above, in a displacement detecting device for extracting a change in inductance of a coil as an electric signal, a required inductance value and resistance value are ensured for the coil in order to obtain required electric performance. It is necessary. In the case of the conventional displacement detecting device shown in FIG. 9, the coils 13a and 13b formed by patterning on the printed circuit board 12 have a spiral shape, and the inductance value when the coil is wound in a spiral shape as described above. As shown in FIG. 10, L is represented by the following equation, where di is the diameter of the opening of the coil 13, do is the outermost diameter, and n is the number of turns.

【0006】 L=39.4a2 2 /(8a+11c )〔nH〕 a=(do +di )/4 c=(do −di )/2 しかるに、従来の変位検出装置では図9に示したよう
に、コイル13a,13bが形成されたプリント基板1
2をシャフト11が貫通しており、つまりコイル13
a,13bはその開口部(開口面)がシャフト11と垂
直となるように形成されているため、例えば図11に示
したようにシャフト11の直径が大きく、シャフト11
の直径の大きさとプリント基板12の外形の差が小さい
場合には、プリント基板12に形成できるコイル13
a,13bの面積が小さくなり、上式におけるdi を大
きくとれないため、充分なインダクタンス値Lが得られ
ないという状況が生じていた。
L = 39.4a 2 n 2 / (8a + 11c) [nH] a = (do + di) / 4 c = (do−di) / 2 However, in the conventional displacement detecting device, as shown in FIG. Printed circuit board 1 on which coils 13a and 13b are formed
2 is passed through the shaft 11, that is, the coil 13
Since the opening portions (opening surfaces) a and 13b are formed to be perpendicular to the shaft 11, the diameter of the shaft 11 is large as shown in FIG.
When the difference between the diameter of the printed circuit board 12 and the outer shape of the printed circuit board 12 is small, the coil 13 formed on the printed circuit board 12
Since the areas of a and 13b are reduced and di in the above equation cannot be increased, a situation has arisen in which a sufficient inductance value L cannot be obtained.

【0007】また、コイルのインダクタンス値が小さく
なることにより、発振回路の周波数が高くなるため、発
振回路や整流回路に使用する部品をそのような周波数に
対応できる特殊な部品としなければならず、設計上の制
約やコスト上昇の原因となり、これらの点で従来の変位
検出装置におけるコイル配置構造は問題があるものとな
っていた。なお、コイルのインダクタンス値を大きくす
る手段として、上式より例えばプリント基板を多層化
し、コイルの巻き数nを増やすことでコイルのインダク
タンス値を大きくすることは可能であるが、この場合、
コイルの巻き数を増やすことによりコイルの抵抗値が大
きくなるため、温度特性を悪化させてしまうという問題
が生じる。
In addition, since the frequency of the oscillation circuit increases as the inductance value of the coil decreases, the components used in the oscillation circuit and the rectifier circuit must be special components that can handle such frequencies. In this respect, the coil arrangement structure in the conventional displacement detection device has a problem in that it causes restrictions in design and an increase in cost. As means for increasing the inductance value of the coil, it is possible to increase the inductance value of the coil by increasing the number of turns n of the coil, for example, by multiplying the printed circuit board by the above equation.
Increasing the number of turns of the coil increases the resistance value of the coil, which causes a problem of deteriorating the temperature characteristics.

【0008】一方、図11において、例えばプリント基
板12の外形をシャフト11の直径より十分大きくし、
コイル13a,13bを形成する面積を増やすことがで
きれば、インダクタンス値を大きくすることはできる
が、装置外形が大きくなってしまい、小型化の妨げとな
る。この発明の目的はこれら問題に鑑み、コイルの所要
のインダクタンス値と抵抗値の確保を容易に行うことが
でき、かつシャフトの直径が大きい場合であっても小型
に構成することができる無接点型変位検出装置を提供す
ることにある。
On the other hand, in FIG. 11, for example, the outer shape of the printed circuit board 12 is made sufficiently larger than the diameter of the shaft 11,
If the area in which the coils 13a and 13b are formed can be increased, the inductance value can be increased, but the outer shape of the device becomes large, which hinders miniaturization. In view of these problems, the object of the present invention is to make it possible to easily secure required inductance and resistance values of a coil, and to make the coil compact even if the shaft has a large diameter. An object of the present invention is to provide a displacement detection device.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明によれ
ば、コイルと、シャフトと、そのシャフトと一体化さ
れ、シャフトの回転によりコイルと対向する面積が変化
する金属体とを具備し、上記対向面積の変化によるコイ
ルのインダクタンスの変化を電気信号として取り出すよ
うにした無接点型変位検出装置において、コイルがシャ
フトと同軸心の円筒面上に配置されているものとされ
る。
According to the first aspect of the present invention, there is provided a coil, a shaft, and a metal body which is integrated with the shaft and whose area facing the coil changes by rotation of the shaft, In the non-contact type displacement detecting device configured to extract a change in inductance of the coil due to a change in the facing area as an electric signal, the coil is arranged on a cylindrical surface coaxial with the shaft.

【0010】請求項2の発明では請求項1の発明におい
て、シャフトと金属体とが一体形成される。請求項3の
発明では請求項1の発明において、金属体がシャフトに
一体化された樹脂製フランジの周面に設けられた金属膜
とされる。請求項4の発明では請求項3の発明におい
て、シャフトとフランジとが一体形成される。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the shaft and the metal body are integrally formed. According to a third aspect of the present invention, in the first aspect, the metal body is a metal film provided on a peripheral surface of a resin flange integrated with the shaft. According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect, the shaft and the flange are integrally formed.

【0011】請求項5の発明では請求項1の発明におい
て、シャフトが樹脂製とされ、金属体がシャフトの周面
に設けられた金属膜とされる。請求項6の発明では請求
項3乃至5のいずれかの発明において、金属膜が無電解
メッキ膜とされる。請求項7の発明では請求項3乃至5
のいずれかの発明において、金属膜が金属箔とされて上
記周面に貼り付けられているものとされる。
According to a fifth aspect of the present invention, in the first aspect, the shaft is made of a resin, and the metal body is a metal film provided on a peripheral surface of the shaft. According to a sixth aspect of the present invention, in any one of the third to fifth aspects, the metal film is an electroless plating film. In the invention of claim 7, claims 3 to 5
In any one of the inventions, the metal film is a metal foil and is attached to the peripheral surface.

【0012】請求項8の発明によれば、金属製シャフト
と、そのシャフトと同軸心の円筒面上に配置されたコイ
ルとを具備し、シャフトのコイルと対向する部分に切欠
きを設けて、コイルとシャフトの円周面との対向面積が
シャフトの回転によって変化するようにし、その変化に
よるコイルのインダクタンスの変化を電気信号として取
り出すようにしたものとされる。
According to the eighth aspect of the present invention, there is provided a metal shaft and a coil disposed on a cylindrical surface coaxial with the shaft, and a notch is provided in a portion of the shaft facing the coil, The opposed area between the coil and the circumferential surface of the shaft is changed by the rotation of the shaft, and the change in the inductance of the coil due to the change is taken out as an electric signal.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】この発明の実施の形態を図面を参
照して実施例により説明する。図1はこの発明の一実施
例を断面図で示したものであり、図2はその主要部を分
解して示したものである。まず、図2を参照して主要部
の構成について説明する。この例ではコイル21a,2
1bはフレキシブルプリント配線板(FPC)22によ
って形成され、このFPC22が円筒状をなすハウジン
グ23の内周面に接着剤等で接着固定されたものとされ
る。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an exploded view of a main part thereof. First, the configuration of the main part will be described with reference to FIG. In this example, the coils 21a, 21
1b is formed by a flexible printed wiring board (FPC) 22, and the FPC 22 is adhered and fixed to the inner peripheral surface of a cylindrical housing 23 with an adhesive or the like.

【0014】FPC22は短冊状とされて、その長さが
ハウジング23のほぼ全周に渡る長さとされ、その各半
部にコイル21a,21bがそれぞれスパイラル状にパ
ターニングされて形成されている。なお、FPC22の
側縁中央部からは端子部24が突設され、その端子部2
4にコイル端子25が導出されている。ハウジング23
は渦電流効果の生じない例えば樹脂製とされる。シャフ
ト26には導電性の良い金属体27が取り付けられてい
る。この金属体27は図に示したように半円の扇形をな
すものとされ、その円周面がコイル21a,21bと充
分対向できるようにシャフト26の軸心方向に所定の長
さ(厚さ)を有するものとされる。なお、シャフト26
にはEリング装着用の溝28が形成されている。
The FPC 22 is formed in a strip shape, the length of which is substantially the entire circumference of the housing 23, and the coils 21a and 21b are formed in each half in a spiral pattern. A terminal portion 24 protrudes from the center of the side edge of the FPC 22, and the terminal portion 2
4, a coil terminal 25 is led out. Housing 23
Is made of, for example, a resin which does not cause an eddy current effect. A metal body 27 having good conductivity is attached to the shaft 26. The metal body 27 has a semicircular fan shape as shown in the figure, and has a predetermined length (thickness) in the axial direction of the shaft 26 so that its circumferential surface can sufficiently oppose the coils 21a and 21b. ). The shaft 26
Has an E-ring mounting groove 28 formed therein.

【0015】回路基板29は円形状とされ、各種回路部
品が搭載されている。また、中央にはシャフト26が挿
通する穴31が形成されている。次に、これら部品が組
み込まれてなる無接点型の変位検出装置32の構造につ
いて、図1を参照して説明する。円筒状をなすケース3
3はその閉塞された一端面に軸受部34が突出形成され
ており、開放された他端面は蓋35が螺合されて蓋され
るものとなっている。ケース33はこの例では金属製と
されている。
The circuit board 29 has a circular shape and has various circuit components mounted thereon. Further, a hole 31 through which the shaft 26 is inserted is formed at the center. Next, the structure of the contactless displacement detection device 32 incorporating these components will be described with reference to FIG. Cylindrical case 3
3 has a closed end formed with a bearing portion 34 protruding from the one end surface thereof, and a lid 35 is screwed on the open other end surface to be closed. The case 33 is made of metal in this example.

【0016】ケース33と蓋35とによって構成される
内部空間に図に示したように回路基板29が配置され、
その上にFPC22が固定されたハウジング23が配置
される。回路基板29及びハウジング23は、その外周
面がケース33の内周面とほぼ接する状態とされ、ケー
ス33の一端面と蓋35の内端とによって挟持されて位
置決め固定されている。シャフト26はその内端が蓋3
5の内面に形成されている軸受部36に軸支され、また
軸受37を介してケース33の軸受部34に軸支されて
いる。図中、38はEリングを示す。
A circuit board 29 is arranged in an internal space defined by the case 33 and the lid 35 as shown in FIG.
A housing 23 to which the FPC 22 is fixed is disposed thereon. The circuit board 29 and the housing 23 are arranged such that the outer peripheral surfaces thereof are substantially in contact with the inner peripheral surface of the case 33, and are positioned and fixed between one end surface of the case 33 and the inner end of the lid 35. The inner end of the shaft 26 has the lid 3
5 is supported by a bearing portion 36 formed on the inner surface of the case 5, and is further supported by a bearing portion 34 of the case 33 via a bearing 37. In the figure, reference numeral 38 denotes an E-ring.

【0017】シャフト26に取り付けられて一体化され
ている金属体27はその円周面がコイル21a,21b
と所定の間隙を介して対向される。コイル21a,21
bは回路基板29に配置形成されている回路にコイル端
子25を介して接続される。図3はこの変位検出装置3
2の回路構成を示したものであり、回路基板29には発
振回路41,整流回路42及び増幅回路43が配置さ
れ、コイル21a,21bにこれら回路が接続される。
The metal body 27 attached to and integrated with the shaft 26 has a circumferential surface of the coil 21a, 21b.
And a predetermined gap therebetween. Coils 21a, 21
“b” is connected to a circuit arranged on the circuit board 29 via the coil terminal 25. FIG. 3 shows this displacement detecting device 3.
2 shows an example of a circuit configuration, in which an oscillator circuit 41, a rectifier circuit 42, and an amplifier circuit 43 are arranged on a circuit board 29, and these circuits are connected to the coils 21a and 21b.

【0018】上記のような構造とされた変位検出装置3
2では、コイル21a,21bはシャフト26と同軸心
の円筒面上に配置された構成となっており、シャフト2
6に取り付けられた金属体27はそれらコイル21a,
21bの内側を回転するものとなっている。シャフト2
6の回転により金属体27とコイル21a,21bとの
対向する面積は変化し、これによりコイル21a,21
bのインダクタンスが変化する。このインダクタンス変
化は整流回路42及び増幅回路43により所要の電気信
号に変換され、入出力端子44により外部に出力され
る。なお、図1中、45はケース33の入出力端子44
導出部分を封止する樹脂を示す。
The displacement detecting device 3 having the above structure
2, the coils 21a and 21b are arranged on a cylindrical surface coaxial with the shaft 26.
6 are attached to the coils 21a,
It rotates inside 21b. Shaft 2
6, the area where the metal body 27 and the coils 21a and 21b are opposed to each other changes.
The inductance of b changes. This change in inductance is converted into a required electric signal by the rectifier circuit 42 and the amplifier circuit 43 and output to the outside through the input / output terminal 44. In FIG. 1, reference numeral 45 denotes an input / output terminal 44 of the case 33.
The resin that seals the lead-out portion is shown.

【0019】この図1に示した変位検出装置32によれ
ば、コイル21a,21bは回路基板29上に配置され
るのではなく、シャフト26を囲む円筒状ハウジング2
3の内周面に配置されているため、その形成面積を確保
しやすく、つまり形成面積が制限を受けにくいものとな
っており、よって所要のインダクタンス値と抵抗値の確
保を容易に行うことができ、またその設計自由度の大き
いものとなっている。上述した例ではコイル21a,2
1bをFPC22によって構成しているが、コイル21
a,21bはフレキシブルなシート状のものであればよ
く、また例えばハウジング23上に直接印刷や蒸着等に
よって形成することも可能である。
According to the displacement detecting device 32 shown in FIG. 1, the coils 21a and 21b are not arranged on the circuit board 29, but the cylindrical housing 2 surrounding the shaft 26.
3, it is easy to secure the formation area, that is, the formation area is not easily limited, and thus it is possible to easily secure the required inductance value and resistance value. It is possible and the design flexibility is large. In the example described above, the coils 21a, 2
1b is constituted by the FPC 22, but the coil 21
A and 21b may be of a flexible sheet shape, and may be formed, for example, directly on the housing 23 by printing or vapor deposition.

【0020】また、この例ではシャフト26と別体形成
した金属体27をシャフト26に取り付けるものとなっ
ているが、これらシャフト26と金属体27とを導電性
の良い金属で一体形成するようにしてもよい。一方、図
4に示したように半円の扇形をなし、上述した金属体2
7と同様の形状を有するフランジ46を樹脂で形成して
シャフト26に取り付け、このフランジ46の周面に図
に示したように膜状をなす金属体27を設けた構成とす
ることもできる。この場合、シャフト26とフランジ4
6とを樹脂で一体形成してもよい。
In this embodiment, the metal body 27 formed separately from the shaft 26 is attached to the shaft 26. However, the shaft 26 and the metal body 27 are formed integrally with a metal having good conductivity. You may. On the other hand, as shown in FIG.
A configuration in which a flange 46 having the same shape as that of 7 is formed of resin and attached to the shaft 26, and a metal body 27 having a film shape is provided on the peripheral surface of the flange 46 as shown in the figure can also be adopted. In this case, the shaft 26 and the flange 4
6 may be integrally formed of resin.

【0021】この膜状をなす、つまり金属膜とされた金
属体27は例えば無電解メッキ膜によって構成すること
ができる。また、例えば金属箔をフランジ46の周面に
貼り付けるようにしてもよい。また、この例ではケース
33は金属製とされ、これにより装置外部に存在する導
電体のコイル21a,21bに対する影響を防止できる
ものとなっているが、例えばそのような影響を受けない
環境下で使用する場合にはケース33を渦電流効果の生
じない樹脂等の絶縁材で形成し、そのケース33の内周
面に直接コイル21a,21bを配置・形成するように
すれば、ハウジング23を不要とすることができ、その
分構成の簡易化を図ることができ、また小型化を図るこ
とができる。
The metal member 27 in the form of a film, that is, a metal film can be constituted by, for example, an electroless plating film. Further, for example, a metal foil may be attached to the peripheral surface of the flange 46. Further, in this example, the case 33 is made of metal, so that the effect of the conductor existing outside the device on the coils 21a and 21b can be prevented. When the case 33 is used, if the case 33 is formed of an insulating material such as a resin which does not cause an eddy current effect, and the coils 21a and 21b are arranged and formed directly on the inner peripheral surface of the case 33, the housing 23 is unnecessary. The configuration can be simplified and the size can be reduced accordingly.

【0022】なお、この例では二つのコイル21a,2
1bを具備するものとなっているが、コイルは一つであ
ってもよい。図5はハウジング23の外周面にFPC2
2によって形成されたコイル21を配置し、このコイル
21の外側に金属体27が位置するようにした例を示し
たものである。この例では図に示したように、金属体2
7は半円筒状板部47と、その一端側に設けられた平板
部48とよりなり、平板部48がシャフト26に取り付
け支持されたものとなっている。
In this example, the two coils 21a, 21a
1b, but the number of coils may be one. FIG. 5 shows an FPC2 on the outer peripheral surface of the housing 23.
2 shows an example in which the coil 21 formed by the metal 2 is arranged, and the metal body 27 is located outside the coil 21. In this example, as shown in FIG.
Reference numeral 7 denotes a semi-cylindrical plate portion 47 and a flat plate portion 48 provided at one end thereof. The flat plate portion 48 is attached to and supported by the shaft 26.

【0023】図6A,Bは上述した図1及び図5におけ
るコイル21と金属体27との配置関係をシャフト26
の軸心方向から見て示したものである。これらはそれぞ
れコイル21の内側に回転する金属体27が対向してい
る場合及びコイル21の外側に回転する金属体27が対
向している場合を示しているが、例えば図6Cに示した
ようにコイル21の内外両側に一体に回転する金属体2
7,27′を配置するようにしてもよい。
FIGS. 6A and 6B show the positional relationship between the coil 21 and the metal body 27 in FIGS.
Are shown when viewed from the axial center direction. These show the case where the rotating metal body 27 faces the inside of the coil 21 and the case where the rotating metal body 27 faces the outside of the coil 21, for example, as shown in FIG. 6C. Metal body 2 integrally rotating on both inside and outside of coil 21
7, 27 'may be arranged.

【0024】図7はシャフト26の直径が大きい場合に
おけるコイル21と金属体27との配置関係の一例を示
したものである。この例ではハウジング23の外周面に
FPC22によって形成されたコイル21が配置されて
いる。シャフト26は樹脂製とされ、このシャフト26
の周面に膜状をなす金属体27が設けられている。この
金属体27は図4の場合と同様、無電解メッキ膜や金属
箔によって構成される。
FIG. 7 shows an example of an arrangement relationship between the coil 21 and the metal body 27 when the diameter of the shaft 26 is large. In this example, the coil 21 formed by the FPC 22 is disposed on the outer peripheral surface of the housing 23. The shaft 26 is made of resin.
A metal body 27 in the form of a film is provided on the peripheral surface of. This metal body 27 is made of an electroless plating film or a metal foil as in the case of FIG.

【0025】このような構成を採用することより、シャ
フト26の直径が大きい場合であっても、全体として小
型化を図ることができ、また所要のコイル21を容易に
形成することができる。なお、この図7に示した構造の
場合、シャフト26とハウジング23とは樹脂成形によ
り簡易に製作でき、それぞれの外周面に金属体27とコ
イル21を配置して、シャフト26とハウジング23と
を同軸心とすることにより、金属体27をハウジング2
3と同心円上に回転させることができるため、例えば図
9に示した従来の変位検出装置の構造に比べ、コイル2
1と金属体27との間隔を一定の精度に保つことがで
き、その点で良好な電気的性能が得られるものとなる。
By adopting such a configuration, even if the diameter of the shaft 26 is large, the overall size can be reduced, and the required coil 21 can be easily formed. In the case of the structure shown in FIG. 7, the shaft 26 and the housing 23 can be easily manufactured by resin molding, and the metal body 27 and the coil 21 are arranged on the respective outer peripheral surfaces, and the shaft 26 and the housing 23 are connected to each other. The coaxial center allows the metal body 27 to be
3 can be rotated concentrically with the coil 3, so that the coil 2 can be rotated as compared with the structure of the conventional displacement detecting device shown in FIG.
The distance between the metal member 1 and the metal body 27 can be kept at a certain accuracy, and in that respect, good electrical performance can be obtained.

【0026】図8は図7と同様、シャフト26の直径が
大きい場合において、シャフト26を導電性の良い金属
製とし、このシャフト26自体がコイル21のインダク
タンスを変化させる金属体として機能するように構成し
たものであり、この例では図に示したようにシャフト2
6のコイル21と対向する部分に切欠き51を設けたも
のとなっている。この構成によれば、シャフト26の回
転により、切欠き51部分における残余のシャフト26
の円周面がコイル21と対向する面積が変化するため、
これによりコイル21のインダクタンスが変化するもの
となっており、シャフト26とは別に金属体を必要とし
ない分、部品点数の削減を図ることができる。
FIG. 8 is similar to FIG. 7 in that when the diameter of the shaft 26 is large, the shaft 26 is made of a metal having good conductivity, and the shaft 26 itself functions as a metal body that changes the inductance of the coil 21. In this example, as shown in FIG.
A notch 51 is provided in a portion facing the coil 21 of No. 6. According to this configuration, the rotation of the shaft 26 causes the remaining shaft 26
Since the area where the circumferential surface of the coil faces the coil 21 changes,
As a result, the inductance of the coil 21 changes, and the number of parts can be reduced because a metal body is not required separately from the shaft 26.

【0027】[0027]

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれば
シャフトと同軸心の円筒面上にコイルが配置される構造
となっているため、従来の変位検出装置の構造に比し、
コイルの形成面積の確保が容易となり、よって全体とし
て小型で、かつコイルの所要のインダクタンス値と抵抗
値とが確保された変位検出装置を得ることができる。特
に、シャフトの直径が大きい場合において、そのシャフ
トの直径の大きさに影響されることなく、コイルを形成
でき、かつ小型化の顕著な効果が得られるものとなる。
As described above, according to the present invention, since the coil is arranged on the cylindrical surface coaxial with the shaft, compared with the structure of the conventional displacement detecting device,
It is easy to secure the area for forming the coil, and therefore, it is possible to obtain a displacement detection device which is small in size as a whole and in which the required inductance and resistance of the coil are secured. In particular, when the diameter of the shaft is large, the coil can be formed without being affected by the size of the diameter of the shaft, and a remarkable effect of miniaturization can be obtained.

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

【図1】この発明の一実施例を示す断面図。FIG. 1 is a sectional view showing one embodiment of the present invention.

【図2】図1における要部の分解斜視図。FIG. 2 is an exploded perspective view of a main part in FIG.

【図3】図1における回路構成を説明するためのブロッ
ク図。
FIG. 3 is a block diagram for explaining a circuit configuration in FIG. 1;

【図4】金属体を金属膜とした例を説明するための図。FIG. 4 is a diagram illustrating an example in which a metal body is a metal film.

【図5】金属体がコイルの外側に位置された構成を説明
するための要部分解斜視図。
FIG. 5 is an exploded perspective view of a main part for describing a configuration in which a metal body is located outside a coil.

【図6】コイルと金属体の配置関係の各種形態を説明す
るための図。
FIG. 6 is a view for explaining various forms of arrangement relation between a coil and a metal body.

【図7】シャフトの直径が大きい場合におけるこの発明
の一実施例を説明するための要部斜視図。
FIG. 7 is an essential part perspective view for explaining one embodiment of the present invention when the diameter of the shaft is large.

【図8】シャフトの直径が大きい場合におけるこの発明
の他の構成例を説明するための要部分解斜視図。
FIG. 8 is an exploded perspective view of a main part for describing another configuration example of the present invention when the diameter of the shaft is large.

【図9】従来の無接点型変位検出装置の概略を示す斜視
図。
FIG. 9 is a perspective view schematically showing a conventional contactless displacement detection device.

【図10】スパイラル状に巻いたコイルのインダクタン
スを説明するための図。
FIG. 10 is a diagram for explaining the inductance of a coil wound in a spiral shape.

【図11】従来の無接点型変位検出装置において、シャ
フトの直径が大きい場合の構成概略を示す斜視図。
FIG. 11 is a perspective view schematically showing the configuration of a conventional non-contact displacement detection device when the diameter of a shaft is large.

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 コイルと、シャフトと、そのシャフトと
一体化され、シャフトの回転により上記コイルと対向す
る面積が変化する金属体とを具備し、 上記対向面積の変化による上記コイルのインダクタンス
の変化を電気信号として取り出すようにした無接点型変
位検出装置であって、 上記コイルが上記シャフトと同軸心の円筒面上に配置さ
れていることを特徴とする無接点型変位検出装置。
1. A coil, a shaft, and a metal body integrated with the shaft and having an area facing the coil that changes with rotation of the shaft, wherein a change in inductance of the coil due to a change in the area facing the coil. A contactless displacement detection device configured to extract a signal as an electric signal, wherein the coil is disposed on a cylindrical surface coaxial with the shaft.
【請求項2】 請求項1記載の無接点型変位検出装置に
おいて、 上記シャフトと上記金属体とが一体形成されていること
を特徴とする無接点型変位検出装置。
2. The non-contact type displacement detecting device according to claim 1, wherein the shaft and the metal body are integrally formed.
【請求項3】 請求項1記載の無接点型変位検出装置に
おいて、 上記金属体が上記シャフトに一体化された樹脂製フラン
ジの周面に設けられた金属膜とされていることを特徴と
する無接点型変位検出装置。
3. The contactless displacement detection device according to claim 1, wherein the metal body is a metal film provided on a peripheral surface of a resin flange integrated with the shaft. Non-contact type displacement detector.
【請求項4】 請求項3記載の無接点型変位検出装置に
おいて、 上記シャフトと上記フランジとが一体形成されているこ
とを特徴とする無接点型変位検出装置。
4. The contactless displacement detection device according to claim 3, wherein the shaft and the flange are formed integrally.
【請求項5】 請求項1記載の無接点型変位検出装置に
おいて、 上記シャフトが樹脂製とされ、 上記金属体が上記シャフトの周面に設けられた金属膜と
されていることを特徴とする無接点型変位検出装置。
5. The contactless displacement detection device according to claim 1, wherein the shaft is made of a resin, and the metal body is a metal film provided on a peripheral surface of the shaft. Non-contact type displacement detector.
【請求項6】 請求項3乃至5記載のいずれかの無接点
型変位検出装置において、 上記金属膜が無電解メッキ膜とされていることを特徴と
する無接点型変位検出装置。
6. The contactless displacement detecting device according to claim 3, wherein the metal film is an electroless plating film.
【請求項7】 請求項3乃至5記載のいずれかの無接点
型変位検出装置において、 上記金属膜が金属箔とされて上記周面に貼り付けられて
いることを特徴とする無接点型変位検出装置。
7. The non-contact type displacement detecting device according to claim 3, wherein the metal film is a metal foil and is attached to the peripheral surface. Detection device.
【請求項8】 金属製シャフトと、 そのシャフトと同軸心の円筒面上に配置されたコイルと
を具備し、 上記シャフトの上記コイルと対向する部分に切欠きを設
けて、上記コイルと上記シャフトの円周面との対向面積
が上記シャフトの回転によって変化するようにし、 その変化による上記コイルのインダクタンスの変化を電
気信号として取り出すようにしたことを特徴とする無接
点型変位検出装置。
8. A metal shaft, and a coil disposed on a cylindrical surface coaxial with the shaft. A notch is provided in a portion of the shaft facing the coil, and the coil and the shaft are provided. A contactless displacement detection device characterized in that the area of the surface facing the peripheral surface changes with the rotation of the shaft, and the change in inductance of the coil due to the change is taken out as an electric signal.
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