JP2723769B2 - 磁界信号発生器のセンサヘッド - Google Patents

磁界信号発生器のセンサヘッド

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JP2723769B2
JP2723769B2 JP4326569A JP32656992A JP2723769B2 JP 2723769 B2 JP2723769 B2 JP 2723769B2 JP 4326569 A JP4326569 A JP 4326569A JP 32656992 A JP32656992 A JP 32656992A JP 2723769 B2 JP2723769 B2 JP 2723769B2
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    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/14—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
    • G01D5/142—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage using Hall-effect devices
    • G01D5/147—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage using Hall-effect devices influenced by the movement of a third element, the position of Hall device and the source of magnetic field being fixed in respect to each other

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  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は磁界信号発生器のセンサ
ヘッドであって、スリーブ状の永久磁石を有し、該永久
磁石に導体路を備えた保持体に固定されたホール発電器
が配属されており、永久磁石の軸線とホール発電器の誘
導軸線とがほぼ合致している形式のものに関する。
【０００２】
【従来技術】磁界信号発生器、すなわちアクティブな部
材として磁界プレート又はホール発電器が使用されてい
る信号発生器は、誘導信号発生器とは異なって、比較的
に低い回転数もしくは停止範囲における運動を検出でき
るという利点を有している。
【０００３】従来の構成、特に永久磁石に端面側で配属
されたホール発生器を有する棒状の構成では、達成可能
な有効信号に較べて比較的に高く、ホール発電器の接続
に基づき温度に関連した基準もしくは妨害信号が発せら
れる。該信号は測定技術的に特に不都合であるが、後接
の信号処理に際して増幅される。
【０００４】ＤＥＢ３６３８６２２号明細書によれば、
このような棒状の磁界信号発生器の技術的な前提を改善
するが、できるだけ高い有効／妨害信号比を発する磁界
信号発生器が公知である。この磁界信号発生器において
は永久磁石としてリング磁石もしくはスリーブ状の磁石
が用いられ、その開口にはホール発電器の誘導軸線とリ
ング磁石の軸線とがほぼ合致するようにホール発電器が
配属され、ホール発電器は開いた磁気回路で磁界押除け
によってリング磁石内に与えられた、磁気的誘導の最小
である空間内に配置されている。この場合にはホール発
電器のいわゆるオームの零コンポネントに基づき製作的
に生じる妨害電圧レベルが、ホール発電器に磁気的なバ
イアスがかけられることにより、すなわちホール発電器
が磁気的な誘導が最小であるゾーンに対してずらされて
配置されることで補償されるという利点が得られる。
【０００５】この零点補償は永久磁石とホール発電器と
の間のきわめて敏感な位置調整を成す。この位置調整は
大量生産においては著しい困難をもたらす。プリント配
線板にフィンガ状の付加部が永久磁石の開口に導入可能
に構成されかつホール発電器がプリント配線板付加部の
端面に固定されている、ＤＥＢ３６３８６２２号明細書
に記述された構成は大量生産には種々の理由から不適当
である。特にプリント配線板を製造する場合に甘受され
なければならない粗い製作誤差のためにかつこのような
永久磁石に同様に製作誤差によって与えられる著しい形
状偏差のために、永久磁石がプリント配線板とあとで固
定的に結合させることを目的として調整しかつ位置固定
するためには不適当に費用のかかる保持が必要である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は請求項
１の上位概念部に記載したセンサヘッドを改良して大量
生産に適した組立と、ホール発電器と永久磁石との間の
簡単な相互位置決め及び位置固定とが保証されるように
することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の課題は冒頭に述
べたセンサヘッドから出発して、保持体が直接的又は間
接的な弾性的な変形により、前記永久磁石の開口内へ、
該永久磁石と前記保持体とが調整のために互いに相対的
に移動可能であるように遊びなく挿入され、調整のあと
で前記保持体と前記永久磁石とが互いに接着されてお
り、前記永久磁石がリング磁石であって、永久磁石の開
口内へプレス嵌め可能なクランプ片が設けられており、
プリント配線板として構成された前記保持体を受容しか
つ固持するための開口と弾性的なジョーとを前記クラン
プ片が有していることによって解決された。
【０００８】
【０００９】本発明の別の実施例の特徴は保持体が直方
体形に、有利には方形横断面を有するように構成され、
横断面対角線が永久磁石の内径と少なくとも等しく、保
持体の端面に、ホール発電器を導体路と接触させるため
に役立つ接触面が構成されていることである。
【００１０】提案した解決策は、前記形式の磁界信号発
生器のセンサヘッドを、電磁的な規定に関係して、それ
自体、すなわち信号発生器ケーシングと差込み接触構造
とは無関係に、場合によっては信号発生器の回路接続な
しで製作しかつ万能的に使用することを保証する。両方
の前述の実施例は使用される構成部分の普通ではない粗
い製作誤差にも拘らず、いわゆる滑り嵌め、換言すれば
スライド可能なプレス嵌めがホール発電器の保持体と永
久磁石との間に与えられるという点ですぐれている。こ
れによってセンサヘッドの組立と必要な細かい調整との
ために特に簡単に構成することができる。接着により作
用位置をあとから固定するためには、大量生産において
は自己保持作用が与えられているためにセンサヘッドを
鉛直方向に設置する簡単な受容部しか必要ではない。
【００１１】本発明の１実施例のように保持体としてプ
リント配線板が設けられていると、このような保持体を
簡単でかつ良好にコントロールできる形式で大量生産で
製造可能であり、同一のプリント配線板にセンサヘッド
も構成でき、例えば妨害保護のため及びホール発電器の
回路接続のための電気的な構成部材が接触可能であると
いう利点を有している。この実施例において付加的に必
要なクランプ片はプラスチック射出成形部分として同様
に低コストで製作可能で、クランプ片工作機械のチャッ
クと似た形式で作用することで保持体の比較的に粗い製
作誤差が補償可能であるとの利点が得られる。
【００１２】付加的な構成部分が必要でない他の実施例
においては、永久磁石とこの場合には直方体形である保
持体との間に望まれる滑り嵌めは保持体材料の所定の弾
性と嵌合わせた場合に材料の圧縮が行なわれる形状の付
与とにより達成される。この解決策において特に有利で
あるのは導体路の３次元的な構成が有利にはＳＭＤ構成
部分として構成されたホール発電器をもっぱら端面側で
取付けかつ接触させることが可能であることである。
【００１３】
【実施例】図１に示すようにプリント配線板タイプのセ
ンサヘッド１は磁界信号発生器４のケーシング３の先細
の付加部２に導入され、適当な注入剤５によって固定さ
れている。信号発生器ケーシング３に構成されたねじ６
は自体公知の形式で磁界信号発生器４を例えば自動車の
ギヤボックスに固定するために役立ち、しかもこの固定
は信号発生器ケーシング３に紛失しないように保持され
たリング７を介して行なわれる。センサ側で信号発生器
ケーシング３は磁気を通さないキャップ８により閉鎖さ
れているのに対し、符号９ではケーシング３と縁曲げ結
合された差込みソケットが示されている。該差込みソケ
ットには図示されていない袋ナットを固定するためのバ
ヨネット結合手段１０が構成されている。信号発生器ケ
ーシング３に一体成形された６角部１１は磁界信号発生
器４を取付け場所で固定するために工具を当付けるため
に役立つ。
【００１４】図２に示された構成グループにおいては、
唯一のプリント配線板がホール発電器１３とセンサヘッ
ド１の導体路の保持体を成すと共に磁界信号発生器４の
電気的な構成部材の保持体をも形成している。この場
合、磁界信号発生器４の電気的な構成部材は本発明にと
って重要ではないので図示は省略した。ナイフ接点とし
て構成された４つの信号発生器接点は符号１４，１５及
び１６，１７で示されている。一点鎖線１８はプリント
配線板１２と外部へ突出するナイフ接点１４，１５及び
１６，１７が保持されている差込みソケット９の輪郭を
示したものである。符号１９ではクランプ片が示され、
該クランプ片１９はセンサヘッド１のスリーブ状の永久
磁石２０にプレス嵌めされ、弾性的なジョー２１，２２
とを介して保持体１２と永久磁石２０との間に所望され
た滑り嵌めを形成する。調整のあとでセンサヘッド１は
接着剤結合２３で固定される。
【００１５】図３のＡ及びＢから図６のＡ及びＢまでに
はセンサヘッド１を形成する構成部分がそれぞれ２つの
方向から示されており、これらの図によっては付加的な
組立経過を示すことを目的としている。図３のＡとＢは
保持体１２が長手軸線の方向に段が付けられて構成され
ていることが示されている。すなわち、保持体１２には
有利には長手軸線に対して対称的にフィンガ状の付加部
２４が設けられている。該付加部２４の幅は永久磁石２
０の開口２５の直径よりも小さくなっている。符号２
６，２７，２８では既に述べた、保持体１２の上に取付
けられた導体路が示されている。
【００１６】センサヘッド１を組立てる場合にはまずフ
ランジ２９に付加部２４に対応する開口３０が構成され
ているクランプ片１９が付加部２４の上に被せ嵌められ
る（図４のＢは図４のＡを矢印方向から見た図であ
る）。その後でこの場合には３極の、市販の、接触ピン
３１が適当に折曲げられたホール発電器が、図２に示す
ようにホール発電器１３が少なくとも一部分で付加部２
４の端面の前に直接的に配置されるかもしくは接触ピン
３１が付加部２４の端面側を取囲むように導体路２６，
２７，２８と結合される。次いで永久磁石２０がクラン
プ片１９の上にプレス嵌めされる。この場合、ジョー２
１と共に変形可能に形成されたまくれは製作誤差の補償
に役立ち、付加部２４と、装置に保持できる保持体１２
の幅の広い範囲との間の図示されていない肩はストッパ
として作用する。この結果、永久磁石２０は保持体１２
に移動可能に配置され、センサヘッド１は永久磁石２０
がホール発電器１３に対して移動させられることにより
調整される。さらにセンサヘッドは出力信号が妨害の影
響を考慮した良好な作業点に達した際に最小の範囲にあ
る差増幅器と電気的に接続されている。
【００１７】さらに付言すれば、クランプ片１９のジョ
ー２１と２２との非対称的な構成はセンサヘッド１を既
に述べた差込みソケット９に対してセンタリングするた
めに役立つ。したがって対称的な構成ももちろん考えら
れる。しかしながら非対称の構成は一方のジョー２１に
おいて伸張部３２，３３によって独立させたスペーサ舌
片３４，３５が必要である。さらにクランプ片１９は半
径方向に一体成形されたセンタリング付加部３６，３
７，３８を有している。これらの付加部３６，３７，３
８はセンサヘッド１をケーシングもしくはその先細の付
加部２に導入した場合にセンサヘッド１を半径方向に位
置決めするために役立つ。
【００１８】図７のＡとＢにはセンサヘッド１の２つの
位置決めが示されている。この場合には同様にプリント
配線板の形をした保持体３９が設けられている。しかし
ながらこの場合にはセンサヘッド１内を延びる導体路と
ホール発電器１３だけが配置されている。導体路は接触
面で終っており、該接触面は保持体に設けられた長孔４
０，４１，４２を取囲んでいる。センサヘッド１はこの
ような形式で当該磁界信号発生器の電気的な構成部材を
保持するプリント配線板４３と機械的及び電気的に結合
され、しかもプリント配線板４３に固定された接触ピン
４４を使用して行なわれる。この場合には長孔４０，４
１，４２と協働してろう接による最終的な結合の前に長
手方向の所定の調整可能性が与えられる。同じ形式で導
体バンドを使用すると、信号発生器台坐に配属されたプ
リント配線板又は信号発生器台坐の接点とセンサヘッド
との間に組立に際して自動的に長さ調整が行なわれると
いう利点が得られる。
【００１９】既に述べたように図８のＡ，Ｂ，Ｃによる
保持体４５を用いた場合には永久磁石２０との直接的な
結合とホール発電器４６をその端面側に直接的に取付け
ることが可能である。調整に必要な滑り嵌めを、与えら
れた粗い製作誤差の場合にも保証しかつ面圧を小さく保
つためにはセンサヘッド１のコアとして役立つ付加部４
７の縁部に歯が形成されている。図面においては１つの
歯列は符号４８で示されている。この歯は永久磁石２０
を被せ嵌めた場合に多かれ少なかれ変形させられる。等
価的に付加部４７の縁に切欠きを設け、付加部横断面の
対角線の長さを永久磁石２０の開口直径よりも大きく構
成することもできる。さらに直方体形の保持体４５は幅
の広げられた、段の付けられた区分４９を有し、先に述
べた実施例の場合のようにストッパ肩５０と、２つの平
面内にある導体路５１，５２，５３，５４を圧力接触さ
せるために十分な面と保持体４５を装置に受容するため
の図示されていない付加部とが得られるようにすること
ができる。導体路５１，５２，５３，５４の取付けはス
クリーン印刷法でレザー輪郭付与により又は保持体４５
を導体路５１，５２，５３，５４を備えた同じ材料のシ
ートに射出成形技術的に一体成形することにより行なう
ことができる。さらに図８のＣから判るように互いに向
き合った凹所５５と５６とによって付加部４７の横断面
の減少、ひいては弾性が与えられている。符号５７と５
８とによっては付加部４７の端面側に一体成形された突
起が示されている。これらの突起は設けられた、同様に
市販のホール発電器４６のためのフレームを形成する。
【００２０】図９から判るように保持体４５で形成され
たセンサヘッド１は同じ形式で、つまり接触もしくは連
結ピン５９，６０，６１，６２で例えばプリント配線板
６３と結合しておくことができる。この場合、長さ補償
のためには適当な長孔が有利にはプリント配線板６３に
構成されている。
【図面の簡単な説明】
【図１】組込み済みの磁界信号発生器をセンサヘッドの
範囲を部分的に断面して示した図。
【図２】磁界信号発生器の電子装置をも保持するプリン
ト配線板に構成されたセンサヘッドの縦断面図。
【図３】図３のＡ及びＢは図２のセンサヘッドを形成す
る構成部材の平面図と側面図。
【図４】図４のＡ及びＢは図２のセンサヘッドを形成す
る構成部材の平面図と側面図。
【図５】図５のＡ及びＢは図２のセンサヘッドを形成す
る構成部材の平面図と側面図。
【図６】図６のＡ及びＢは図２のセンサヘッドを形成す
る構成部材の平面図と側面図。
【図７】図７のＡ及びＢはプリント配線板タイプの完成
した構成グループとして取扱い可能なセンサヘッドを２
つの方向から見た図。
【図８】図８のＡ，Ｂ，Ｃは直方体形の保持体を平面
図、側面図及び断面図で示した図。
【図９】図８の保持体を有するセンサヘッドの断面図。
【符号の説明】
１ センサヘッド、 ２ 付加部、 ３ ケーシング、
４ 磁界信号発生器、 ５ 注入剤、 ６ ねじ山、
７ リング、 ８ キャップ、 ９ 差込みソケッ
ト、 １０ バヨネット結合手段、 １１ ６角部、
１２ 保持体、１３ ホール発電器、 １４，１５，１
６，１７ 信号発生器接点、 １８ 線、 １９ クラ
ンプ片、 ２０ 永久磁石、 ２１，２２ ジョー、
２３ 接着結合部、 ２４ 付加部、 ２５ 開口、
２６，２７，２８ 導体路、 ３０ 開口、 ３１ 接
触ピン、 ３２，３３ 伸張部、 ３４，３５ スペー
サ舌片、 ３６，３７，３８ センタリング付加部、
３９ 保持体、 ４０，４１，４２ 長孔、 ４３ プ
リント配線板、 ４４ 接触ピン、 ４５ 保持体、
４６ ホール発電器、 ４７ 付加部、 ４８ 歯列、
４９ 区分、 ５０ ストッパ肩、 ５１，５２，５
３，５４ 導体路、 ５５，５６ 凹所、５７，５８
突起、 ５９，６０，６１，６２ 連結もしくは接触ピ
ン、 ６３プリント配線板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−135816（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−85324（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭61−2911（ＪＰ，Ｙ２)

Claims (9)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 磁界信号発生器（４）のセンサヘッド
    （１）であって、スリーブ状の永久磁石（２０）を有
    し、導体路（５１，５２，５３，５４）を備えた保持体
    （１２，４５，３９）に固定されたホール発電器（１
    ３，４６）が前記永久磁石（２０）に配属されており、
    前記永久磁石（２０）の軸線とホール発電器（１３，４
    ６）の誘導軸線とがほぼ合致させられている形式のもの
    において、前記保持体（１２，４５，３９）が直接的又
    は間接的な弾性的な変形により、前記永久磁石（２０）
    の開口（２５）内へ、該永久磁石（２０）と前記保持体
    （１２，４５，３９）とが調整のために互いに相対的に
    移動可能であるように遊びなく挿入され、調整のあとで
    前記保持体（１２，４５，３９）と前記永久磁石（２
    ０）とが互いに接着されており、前記永久磁石（２０）
    がリング磁石であって、永久磁石の開口（２５）内へプ
    レス嵌め可能なクランプ片（１９）が設けられており、
    プリント配線板として構成された前記保持体（１２，４
    ５，３９）を受容しかつ固持するための開口（３０）と
    弾性的なジョー（２１，２２）とを前記クランプ片（１
    ９）が有していることを特徴とする、磁界信号発生器の
    センサヘッド。
  2. 【請求項２】 前記ホール発電器（１３，４６）に構成
    された、一方向に向いた複数の接触ピン（３１）がほぼ
    直角に折曲げられ、該接触ピン（３１）がプリント配線
    板として構成された前記保持板（１２，４５，３９）の
    端面を取囲むように前記保持体（１２，４５，３９）に
    固定されている、請求項１記載のセンサヘッド。
  3. 【請求項３】 前記保持体（４５）が直方体形状に構成
    され、方形の横断面を有し、該横断面対角線が前記永久
    磁石（２０）の開口直径と少なくとも等しく、前記保持
    体（４５）の端面側に前記ホール発電器（４６）を導体
    路（５１，５２，５３，５４）に接触させるために役立
    つ接触面が構成されている、請求項１記載のセンサヘッ
    ド。
  4. 【請求項４】 直方体形状に構成された前記保持体（４
    ５）に、前記ホール発電器（４６）を端面側に保持する
    ための枠が構成されている、請求項３記載のセンサヘッ
    ド。
  5. 【請求項５】 直方体形状の前記保持体（４５）のため
    に導体路（５１，５２，５３，５４）を保持するシート
    が使用されており、前記保持体（４５）が射出成形技術
    でシートに一体成形されている、請求項３記載のセンサ
    ヘッド。
  6. 【請求項６】 前記永久磁石（２０）の開口（２５）の
    壁部と作用結合される縁に前記保持体（４５）が歯（４
    ８）を有している、請求項３記載のセンサヘッド。
  7. 【請求項７】 導体路（５１，５２，５３，５４）を有
    するシートがセンサヘッド（１）よりも長く、該シート
    の自由端部が、磁界信号発生器（４）の電気的な構成部
    分を保持するプリント配線板に対する機械的及び電気的
    な結合を行うために構成されている、請求項５記載のセ
    ンサヘッド。
  8. 【請求項８】 前記保持体（１２，４５，３９）がその
    長手方向軸線の方向に段が付けられて構成されており、
    該保持体（１２，４５，３９）の、リング磁石として構
    成された前記永久磁石（２０）に結合可能であるフィン
    ガ状の付加部に対して幅の広げられた保持体区分に設け
    られた各導体路（５１，５２，５３，５４）の端部に、
    該導体路（５１，５２，５３，５４）と接触させられた
    長孔（４０，４１，４２）が設けられている、請求項１
    記載のセンサヘッド。
  9. 【請求項９】 前記保持体（１２）が磁界信号発生器
    （４）の電気的な構成部分を保持するプリント配線板に
    直接的に構成されている、請求項１記載のセンサヘッ
    ド。
JP4326569A 1991-12-07 1992-12-07 磁界信号発生器のセンサヘッド Expired - Lifetime JP2723769B2 (ja)

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