JP3009764U - Displacement detection device - Google Patents

Displacement detection device

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JP3009764U
JP3009764U JP1994013232U JP1323294U JP3009764U JP 3009764 U JP3009764 U JP 3009764U JP 1994013232 U JP1994013232 U JP 1994013232U JP 1323294 U JP1323294 U JP 1323294U JP 3009764 U JP3009764 U JP 3009764U
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inductance
eccentric rotor
eccentric
displacement
detection
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JP1994013232U
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Japanese (ja)
Inventor
栄太郎 下田
諒 山田
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栄通信工業株式会社
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 インダクタンス式変位検出装置において、小
型化、出力の増大と安定性の向上を図る。 【構成】 駆動軸34により偏心回転される偏心ロータ
21の導電性円板21aの板面に対し、微小間隙をもっ
てインダクタンス検出素子L1 ,L2 を所要角度の角間
隔で対面するように回路基板38上に配置する。回路基
板38には発振回路及び検波回路部品46,47を実装
し、入力端子及び出力端子等の外部端子48で外部に導
出する。
(57) [Abstract] [Purpose] To reduce the size, increase the output, and improve the stability of an inductance type displacement detection device. A circuit board is arranged so that the inductance detection elements L 1 and L 2 face each other with a minute gap to the plate surface of the conductive disk 21a of the eccentric rotor 21 that is eccentrically rotated by the drive shaft 34. 38. Oscillation circuit and detection circuit components 46 and 47 are mounted on the circuit board 38 and led out to the outside through external terminals 48 such as input terminals and output terminals.

Description

【考案の詳細な説明】[Detailed description of the device]

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】[Industrial applications]

本考案は、各種工作機械、計測、制御機器等に使用し、被測定材料の微小変位 の検出を、変位に比例した電気的出力として取出すようにした変位検出装置に関 し、装置内に高周波発振器、変位検出コイル、偏心ロータ及び検波回路等を内蔵 し、偏心ロータに生じるうず電流により検出コイルのインダクタンスを変えるイ ンダクタンス変位検出構造としたものである。 The present invention relates to a displacement detection device which is used in various machine tools, measurement and control devices, etc., and detects a minute displacement of a material to be measured as an electrical output proportional to the displacement. This is an inductance displacement detection structure that incorporates an oscillator, displacement detection coil, eccentric rotor, detection circuit, etc., and changes the inductance of the detection coil by the eddy current generated in the eccentric rotor.

【0002】[0002]

【従来の技術】[Prior art]

従来、この種のインダクタンス式変位検出装置として実公昭52−35717 号公報に開示されるものがある。 Conventionally, there is an inductance type displacement detecting device of this type disclosed in Japanese Utility Model Publication No. 52-35717.

【0003】 この変位検出装置の原理的構成を図11〜図13を参照して説明する。図11 において1は偏心ロータで、金属例えば真ちゅうで形成された円板1aを外部の 回転力が印加される入力軸(回転軸)1bに、この軸心からΔsだけ偏心して軸 着して形成されている。そして、この偏心ロータ、即ち、入力軸1bに偏心して 軸着された円板(以下、偏心円板という)1aの外周に入力軸1bを挟んで、例 えば180°の角間隔をもって2個のインダクタンス検出素子(変位検出コイル )L1 ,L2 が配置されており、このインダクタンス検出素子L1 ,L2 はコア 21 ,22 の周囲にコイル(絶縁被覆線)31 ,32 が巻装されて形成されてい る。The principle configuration of this displacement detecting device will be described with reference to FIGS. 11 to 13. In FIG. 11, reference numeral 1 denotes an eccentric rotor, which is formed by mounting a disc 1a made of metal such as brass on an input shaft (rotating shaft) 1b to which an external rotational force is applied, with an eccentricity of Δs from the shaft center. Has been done. The eccentric rotor, that is, a disc (hereinafter referred to as an eccentric disc) 1a that is eccentrically mounted on the input shaft 1b (hereinafter referred to as an eccentric disc) 1a is sandwiched between the input shaft 1b and, for example, 180 ° angular intervals. Inductance detecting elements (displacement detecting coils) L 1 and L 2 are arranged, and in the inductance detecting elements L 1 and L 2 , coils (insulating coated wires) 3 1 and 3 2 are provided around the cores 2 1 and 2 2. It is formed by winding.

【0004】 このインダクタンス検出素子L1 ,L2 は図12に示すように整流素子D1 , D2 とによりブリッジ回路4が形成されて、例えば1〜10MHzの周波数が発 振される高周波発振器5が接続され、発振検波回路6が構成されている。The inductance detecting elements L 1 and L 2 form a bridge circuit 4 with rectifying elements D 1 and D 2 as shown in FIG. 12, and a high frequency oscillator 5 that oscillates a frequency of 1 to 10 MHz, for example. Are connected to form an oscillation detection circuit 6.

【0005】 この構成において、インダクタンス検出素子L1 ,L2 に交番磁界を印加する と、偏心円板1aにうず電流が生じ、これに基き、インダクタンス検出素子L1 ,L2 には交番磁界と逆方向の二次的な磁界が発生する。この状態で偏心円板1 aの入力軸(回転軸)1bに回転力が印加されると、インダクタンス検出素子L 1 ,L2 と偏心円板1bの外周面との間隔がそれぞれ異なることから、インダク タンス検出素子L1 ,L2 の実効インダクタンスが変化し、その回転角をθとす ると、その回転角θに応じて図13の曲線mに示す様なsinθに比例する整流 された出力電圧eがブリッジ回路4、即ち、発振検波回路6の出力に得られるこ とになり、被測定材料の変位を検出し表示できることになる。In this configuration, the inductance detection element L1, L2When an alternating magnetic field is applied to the eddy current 1a, an eddy current is generated in the eccentric disc 1a.1 , L2Generates a secondary magnetic field in the opposite direction to the alternating magnetic field. In this state, when a rotational force is applied to the input shaft (rotating shaft) 1b of the eccentric disc 1a, the inductance detecting element L 1 , L2And the outer peripheral surface of the eccentric disc 1b are different from each other, the inductance detection element L1, L2When the effective inductance of changes, and its rotation angle is θ, the rectified output voltage e proportional to sin θ as shown by the curve m in FIG. The output of the oscillation detection circuit 6 is obtained, and the displacement of the measured material can be detected and displayed.

【0006】 この変位検出装置の具体的な構成を図14及び図15を参照して説明する。 偏心ロータ1の回転軸1bは基台7及び有底筒状の裏基板8に装着された軸受 としてのボールベアリング9a及び9bにより軸支され、偏心円板1aは、基台 7と裏基板8との中間部、詳しくは裏基板8の筒状部8a内に位置されている。A specific configuration of this displacement detection device will be described with reference to FIGS. 14 and 15. The rotating shaft 1b of the eccentric rotor 1 is rotatably supported by ball bearings 9a and 9b, which are mounted on a base 7 and a cylindrical bottom substrate 8 having a bottom, and the eccentric disc 1a is mounted on the base 7 and the back substrate 8. It is located in the middle part between, and more specifically, in the tubular part 8a of the back substrate 8.

【0007】 そして、前述のようにコア21 ,22 にコイル(絶縁被覆線)31 ,32 を巻 装して形成されるインダクタンス検出素子L1 ,L2 は、裏基板8の筒状部8a 内に配される筒状ホルダー9に180゜の角間隔をもって取付けられて偏心円板 1aの外周面に対面される。As described above, the inductance detecting elements L 1 and L 2 formed by winding the coils (insulating coated wires) 3 1 and 3 2 around the cores 2 1 and 2 2 are the cylinders of the back substrate 8. It is attached to a cylindrical holder 9 arranged in the cylindrical portion 8a with an angular interval of 180 ° and faces the outer peripheral surface of the eccentric disc 1a.

【0008】 このインダクタンス検出素子L1 とL2 は同一の構成を採るので、一方のイン ダクタンス検出素子L1 について図15を参照して説明する。 コア21 は円板部2a1 の中心に一体に柱状部2b1 を植立して形成され、こ の柱状部2b1 に絶縁被覆が施されコイル31 を所要のターン数を有して巻装さ れ、そのリード線3a1 が円板部2a1 側に導出されている。このコア21 のコ イル31 が巻装された柱状部2b1 の外周には、その外径が円板部2a1 と略同 径になされ、一端が開口した筒状のコイルケース11が柱状部2b1 の先端を表 出させて嵌合固定される。そして、コイルケース11を含むコア21 の外側は柱 状部2b1 の先端を残して、合成樹脂材等よりなる雄ねじ体12により囲繞され ており、コイル31 のリード線3a1 は雄ねじ体12の後部に穿設された導通孔 12aから導出されている。Since the inductance detecting elements L 1 and L 2 have the same configuration, one inductance detecting element L 1 will be described with reference to FIG. Core 2 1 is formed by planting a columnar portion 2b 1 integrally with the center of the disc portion 2a 1, insulating coating on the columnar portion 2b 1 of this is applied a number of turns of the coil 3 1 of the required It is wound and its lead wire 3a 1 is led out to the disk portion 2a 1 side. The core 2 1 of coils 3 1 outer periphery of the columnar portion 2b 1 wound around an outer diameter is made substantially the same diameter as the disc portion 2a 1, a cylindrical coil case 11 having one end opened at The tip of the columnar portion 2b 1 is exposed and fitted and fixed. Then, the outer core 2 1 including a coil case 11, leaving the tip of the pillar-shaped portion 2b 1, which is surrounded by the external thread member 12 made of a synthetic resin material or the like, the lead wires 3a 1 of the coil 3 1 male screw member It is led out from a conduction hole 12a formed in the rear part of the twelve.

【0009】 このように構成される両インダクタンス検出素子L1 ,L2 は前述した筒状ホ ルダー10の周壁部に180°の角間隔をもって形成された雌ねじ部10a,1 0bにねじ込まれ、偏心円板1aを回転した時、その外周面と接触することがな いようになされており、偏心円板1aの外周面と間隔調整は雌ねじ部10a,1 0bに対するねじ込み深さによって調整される。Both of the inductance detecting elements L 1 and L 2 configured as described above are screwed into the female screw portions 10a and 10b formed on the peripheral wall portion of the cylindrical holder 10 described above with an angular interval of 180 ° to form an eccentricity. When the disc 1a is rotated, it does not come into contact with the outer peripheral surface of the disc 1a, and the gap between the outer peripheral surface of the eccentric disc 1a and the gap adjustment is adjusted by the screwing depth of the female screw portions 10a, 10b.

【0010】 また、筒状ホルダー10は、裏基板8の底面部8bに螺挿された押ねじ13に よって一端縁面側が押圧されて、他端端面側を基台7に押当てて位置規制を行う ようになされている。The cylindrical holder 10 has its one end edge side pressed by the set screw 13 screwed into the bottom surface 8 b of the back substrate 8 and the other end side pressed against the base 7 to regulate the position. It is designed to do.

【0011】 また、裏基板8の底面部8bの外面側には、支柱14を介して所要間隔を置い て回路基板15が取付けられ、この回路基板15に前述した発振検波回路6の回 路部品16が実装されており、この回路基板15に外部端子17が取付けられて 、前述のように組立てられる全組立部材を覆うケース18の外面側に突出されて いる。この外部端子17を通してインダクタンス検出素子L1 ,L2 の入力の印 加、出力の取出しが行われる。A circuit board 15 is attached to the outer surface side of the bottom surface portion 8b of the back substrate 8 via columns 14 at required intervals, and the circuit component of the oscillation detection circuit 6 described above is attached to the circuit board 15. An external terminal 17 is mounted on the circuit board 15 and is projected to the outer surface side of a case 18 which covers all the assembled members assembled as described above. Through the external terminal 17, inputs of the inductance detection elements L 1 and L 2 are applied and outputs are taken out.

【0012】 以上のように構成される変位検出装置によれば図11〜図13において述べた 原理的構成の場合と同様に偏心円板1aの回転に応じた検出信号が外部端子17 に得られ、被測定材料の変化を検出できるものである。According to the displacement detection device configured as described above, a detection signal corresponding to the rotation of the eccentric disc 1a is obtained at the external terminal 17 as in the case of the principle configuration described in FIGS. The change of the material to be measured can be detected.

【0013】[0013]

【考案が解決しようとする課題】[Problems to be solved by the device]

以上のように構成される従来の変位検出装置においてはインダクタンス検出素 子による磁束の収束が十分ではなく、そのためこの磁束によって偏心ロータの偏 心円板に生じるうず電流値が小さく、このうず電流によってインダクタンス検出 素子に発生する交番磁界と逆方向の二次的な磁界も小さくなり、結果的には出力 電圧は大きく取ることはできず検出、表示の明瞭さに欠ける問題があった。 In the conventional displacement detection device configured as described above, the magnetic flux is not sufficiently converged by the inductance detection element, so that the eddy current value generated in the eccentric disc of the eccentric rotor is small due to this magnetic flux, and this eddy current causes The secondary magnetic field in the opposite direction to the alternating magnetic field generated in the inductance detection element also becomes smaller, and as a result, the output voltage cannot be made large and there is the problem of lack of clarity in detection and display.

【0014】 また、インダクタンス検出素子と偏心ロータの偏心円板の外周面間の間隙は、 偏心円板の円形外周面により、検出素子の部位によっても異なり、また、この間 隔は、回転軸のがたつき、各部材の加工精度などにより、最小にすることに限度 があり、例えば最小限度は0.3mm位で、このため出力電圧が小さく、安定性 にも問題があった。Further, the gap between the inductance detecting element and the outer peripheral surface of the eccentric disc of the eccentric rotor varies depending on the part of the detecting element due to the circular outer peripheral surface of the eccentric disc. However, there is a limit to how much it can be made, depending on the processing accuracy of each member. For example, the minimum limit is about 0.3 mm, which results in a small output voltage and a problem with stability.

【0015】 そして、インダクタンス検出素子は偏心ロータの偏心円板の外周側に位置する ので装置全体の外径が大になって装置が大型化し、設置に場所を取ることになり 、機器への取付け部が制約されていた。Since the inductance detecting element is located on the outer peripheral side of the eccentric disc of the eccentric rotor, the outer diameter of the entire apparatus becomes large and the apparatus becomes large in size, which requires a lot of space for installation. The department was restricted.

【0016】 本考案はかかる点に鑑みてなされるもので、出力の増大と安定性の向上を図り 、回転軸に印加される横及び軸方向の荷重の影響の軽減化及び小型化を可能とす る変位検出装置を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above points, and it is possible to reduce the influence of lateral and axial loads applied to the rotary shaft and reduce the size by increasing the output and improving the stability. An object of the present invention is to provide a displacement detecting device.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】[Means for Solving the Problems]

上記目的を達成するために、本考案における変位検出装置は、駆動軸により偏 心回転される偏心ロータの導電性板面に対し、微小間隙をもって複数個のインダ クタンス検出素子を所要角度の角間隔で対面配置し、偏心ロータの回転に伴って この回転角に比例する検出信号が得られるようにしてなるものである。 In order to achieve the above-mentioned object, the displacement detecting device of the present invention is provided with a plurality of inductance detecting elements with a small gap with respect to a conductive plate surface of an eccentric rotor which is eccentrically rotated by a drive shaft. Are arranged face-to-face with each other so that a detection signal proportional to this rotation angle can be obtained as the eccentric rotor rotates.

【0018】 そして、上記インダクタンス検出素子は、発生する磁束が自ら閉回路を作るよ うにすることが好ましい。Further, it is preferable that the inductance detecting element itself causes the generated magnetic flux to form a closed circuit.

【0019】 また、駆動軸と偏心ロータとを係合連結部材を介して間接的に連結するように してもよい。Further, the drive shaft and the eccentric rotor may be indirectly connected via an engagement connecting member.

【0020】 さらに、偏心ロータ及びインダクタンス検出素子を含む検出機構を内蔵する本 体ケースを密封構造にすることが好ましい。Further, it is preferable that the main body case having the detection mechanism including the eccentric rotor and the inductance detection element has a sealed structure.

【0021】 また、偏心ロータの導電性板面とインダクタンス検出素子との間隙幅を調整で きるようにすることが好ましい。Further, it is preferable that the gap width between the conductive plate surface of the eccentric rotor and the inductance detecting element can be adjusted.

【0022】[0022]

【作用】[Action]

インダクタンス検出素子より発生する磁束は、偏心ロータの導電性板面と交叉 し、これにより偏心ロータの導電性板面にはうず電流が生じ、これに基きインダ クタンス検出素子には二次的な磁界が発生して、駆動軸により偏心ロータが回転 されると、この回転に伴ってこの回転角に比例する検出信号が得られる。 The magnetic flux generated by the inductance detection element intersects with the conductive plate surface of the eccentric rotor, which causes an eddy current on the conductive plate surface of the eccentric rotor, which causes a secondary magnetic field in the inductance detection element. When the drive shaft rotates the eccentric rotor, a detection signal proportional to this rotation angle is obtained with this rotation.

【0023】 この場合、インダクタンス検出素子は、発生する磁束が自ら閉回路を作るよう にすることにより磁束の収束率は高くなり偏心ロータの導電性板面との対面間隙 の微小化と相俟って出力を大きく取ることができる。In this case, the inductance detection element has a high convergence rate of the magnetic flux by allowing the generated magnetic flux to form a closed circuit by itself, which is accompanied by the miniaturization of the facing gap with the conductive plate surface of the eccentric rotor. Can take a large output.

【0024】 また、駆動軸と偏心ロータとを間接的に係合連結することにより駆動軸に印加 される種々の荷重の影響が小さくなり出力の安定性が増すことになる。Further, by indirectly engaging and connecting the drive shaft and the eccentric rotor, the influence of various loads applied to the drive shaft is reduced and the stability of the output is increased.

【0025】[0025]

【実施例】【Example】

以下、本考案の実施例を図1〜図10を参照して説明するに、先ず、本考案に よる変位検出装置の基本的な構成について図1〜図3を参照して説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 10, and first, a basic configuration of a displacement detection device according to the present invention will be described with reference to FIGS.

【0026】 図1及び図2において、21は偏心ロータで、導電性金属板により形成される 円板21aを入力軸としての回転軸21bに、この軸中心からΔsだけ偏心して 軸着して形成されている。In FIGS. 1 and 2, reference numeral 21 denotes an eccentric rotor, which is formed by mounting a disc 21a formed of a conductive metal plate on a rotary shaft 21b as an input shaft with an eccentricity of Δs from the center of the shaft. Has been done.

【0027】 一方、本例のインダクタンス検出素子L1 ,L2 は、中心部22a1 ,22a 2 の周囲に巻線溝22b1 ,22b2 を形成したつぼ形コア221 ,222 の巻 線溝22b1 ,22b2 にコイル(絶縁被覆線)231 ,232 を巻装し、中心 部22a1 ,22a2 より発生する磁束が自ら閉回路を作るように構成されてい る。On the other hand, the inductance detection element L of this example1, L2Is the central portion 22a1, 22a 2 Winding groove 22b around1, 22b2Vase-shaped core 221, 222Winding groove 22b1, 22b2Coil (insulated wire) 231, 232Is wound around the center part 22a1, 22a2The generated magnetic flux is configured to create a closed circuit by itself.

【0028】 そして、このインダクタンス検出素子L1 ,L2 は、偏心ロータ21の回転軸 21bに偏心して軸着された円板(以下、偏心円板という)21aの下方又は上 方に、磁束が偏心円板21aと交叉するように均一な間隙を保って対面させて、 一方のインダクタンス検出素子L1 又はL2 によるうず電流値が最大のとき、他 方が最小となる位置に配置する。The inductance detecting elements L 1 and L 2 have a magnetic flux below or above a disc eccentrically mounted on the rotation shaft 21b of the eccentric rotor 21 (hereinafter referred to as eccentric disc) 21a. The eccentric discs 21a are made to face each other with a uniform gap maintained so as to intersect with each other, and when one of the inductance detection elements L 1 or L 2 has a maximum eddy current value, the other is disposed at a position where it is minimum.

【0029】 この場合、偏心円板21aとインダクタンス検出素子L1 ,L2 との間の間隙 は、互いに接触しない範囲の最小となるようにする。In this case, the gap between the eccentric disc 21a and the inductance detecting elements L 1 and L 2 is set to be the minimum in a range where they do not contact each other.

【0030】 このように偏心円板21aに対面して配置されるインダクタンス検出素子L1 ,L2 は図3に示すように、高周波発振回路24と検波回路25に接続されてい る。 この構成において、インダクタンス検出素子L1 ,L2 に高周波発振回路24 により交番磁界を印加すると、偏心円板21aにうず電流が生じ、これに基き、 インダクタンス検出素子L1 ,L2 には交番磁界と逆方向の二次的な磁界が発生 する。この状態で偏心円板21aの回転軸21bに回転力が印加されて偏心円板 21aが偏心回転されると、インダクタンス検出素子L1 ,L2 より発生する磁 束に対する偏心円板21aの交叉面積が変化し、これによりうず電流値が変化し て、インダクタンス検出素子L1 ,L2 の実効インダクタンスが変化される。As shown in FIG. 3, the inductance detecting elements L 1 and L 2 arranged to face the eccentric disc 21a are connected to the high frequency oscillation circuit 24 and the detection circuit 25, as shown in FIG. In this configuration, when an alternating magnetic field is applied to the inductance detecting elements L 1 and L 2 by the high frequency oscillating circuit 24, an eddy current is generated in the eccentric disk 21a, and based on this, an alternating magnetic field is applied to the inductance detecting elements L 1 and L 2. A secondary magnetic field in the opposite direction is generated. In this state, when a rotational force is applied to the rotating shaft 21b of the eccentric disc 21a and the eccentric disc 21a is eccentrically rotated, the crossing area of the eccentric disc 21a with respect to the magnetic flux generated by the inductance detection elements L 1 and L 2 is increased. Changes, which changes the eddy current value and changes the effective inductance of the inductance detection elements L 1 and L 2 .

【0031】 これにより、偏心円板21aの回転角に応じた出力電圧が検波回路25の出力 に得られることになり、被測定材料の変化を検出し表示できることになる。 次に本考案の具体的実施例を図4〜図8を参照して説明する。 この図4においては本例の変位検出装置の全体を示し、32は下面側が開放さ れたケースで、上面部32aの中央軸受筒部32bに軸受としての軸受メタル3 3が圧入されて、この軸受メタル33に入力軸としての駆動軸34が挿通軸支さ れ、Cリング35により抜止め保持されまた、Oリング36により気密性を保つ ようになされており、この駆動軸34のケース32内側の端部に連結部材として のカップリングギヤ37が固定されている。As a result, the output voltage corresponding to the rotation angle of the eccentric disc 21a is obtained at the output of the detection circuit 25, and the change of the material to be measured can be detected and displayed. Next, a specific embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 4 shows the entire displacement detecting device of this example, in which 32 is a case whose lower surface side is open, and the bearing metal 33 as a bearing is press-fitted into the central bearing cylindrical portion 32b of the upper surface portion 32a. A drive shaft 34 serving as an input shaft is inserted through the bearing metal 33 and is retained by a C ring 35 so as to be retained and airtight by an O ring 36. The inside of the case 32 of the drive shaft 34 is retained. A coupling gear 37 as a connecting member is fixed to the end of the.

【0032】 そして、ケース31の開放下面側31cには、回路基板38が嵌着され、この 回路基板38の内面側中央には、前述した偏心ロータ21とインダクタンス検出 素子L1 ,L2 から構成される検出機構39が装着されている。A circuit board 38 is fitted to the open lower surface 31c of the case 31, and the eccentric rotor 21 and the inductance detection elements L 1 and L 2 are arranged at the center of the inner surface of the circuit board 38. The detection mechanism 39 is mounted.

【0033】 この検出機構39は、図7に示すように回路基板38に駆動軸34の軸方向に 一致して段付固定軸40がねじ41により植立固定されて、この段付固定軸40 を挟んでインダクタンス検出素子L1 ,L2 が回路基板38上に固定され、即ち 、インダクタンス検出素子L1 ,L2 はつぼ形コア221 ,222 を下面側にお いて回路基板38上に接着剤により固着し、コイル231 ,232 が巻装された 巻線溝22b1 ,22b2 の開放側上面を上方に向けて、配置し段付固定軸40 に回転自在に軸支した偏心ロータ21の偏心円板21aの下面と所要間隔を置い て対面されている。In this detection mechanism 39, as shown in FIG. 7, the stepped fixed shaft 40 is fixed to the circuit board 38 in the axial direction of the drive shaft 34 by screws 41, and the stepped fixed shaft 40 is fixed. interposed therebetween inductance detecting element L 1, L 2 is fixed on the circuit board 38, i.e., an inductance sensing element L 1, L 2 is pot-shaped core 22 1, 22 2 have you on the lower surface side on the circuit board 38 secured by an adhesive, the open side upper surface of the coil 23 1, 23 2 winding groove 22b 1 wound around the, 22b 2 upward and rotatably supported in place by the stepped fixing shaft 40 eccentric It faces the lower surface of the eccentric disc 21a of the rotor 21 with a required space.

【0034】 本例における偏心ロータ21は偏心円板21aの上面側に軸支部を中心とする 軸受枠部21a1 を形成して軸受としてのボールベアリング42を嵌着すると共 に偏心円板21aの下面側にも軸支部を中心とする軸受凹部21a2 を形成して 軸受としてのボールベアリング43を嵌着してあり、この下面側のボールベアリ ング43を段付固定軸40の段面部40aに載置係合するように両ボールベアリ ング42,43を段付固定軸40に嵌挿することにより軸支し、この軸40の突 出先端にCリング44を嵌着することにより抜止めされている。In the eccentric rotor 21 of this example, a bearing frame portion 21a 1 centered on a shaft support portion is formed on the upper surface side of the eccentric disc 21a, and a ball bearing 42 as a bearing is fitted therein. A ball bearing 43 as a bearing is fitted by forming a bearing recess 21a 2 centered on the shaft support on the lower surface side. The ball bearing 43 on the lower surface is mounted on the step surface 40a of the stepped fixed shaft 40. The ball bearings 42 and 43 are axially supported by being inserted into the stepped fixed shaft 40 so as to be engaged with each other, and the C-ring 44 is fitted to the protruding end of the shaft 40 to prevent the shaft 40 from coming off. .

【0035】 そして、この偏心ロータ21には偏心円板21aの上面側に、前述した操作軸 34の連結部材としてのカップリングギヤ37に噛み合う連結用レバー45が固 着されており、この連結用レバー45は、偏心円板21aに固着される固定面部 45aとこの固定面45aから立上状に形成される凹凸状連結部45bとから構 成されている。なお、この連結部45bは1個の凸部のみにより形成してもよい 。The eccentric rotor 21 has a coupling lever 45 fixed to the upper surface side of the eccentric disc 21a, which meshes with the coupling gear 37 as the coupling member of the operating shaft 34 described above. The reference numeral 45 includes a fixed surface portion 45a fixed to the eccentric disc 21a and a concavo-convex connecting portion 45b formed in a rising shape from the fixed surface 45a. The connecting portion 45b may be formed by only one convex portion.

【0036】 この連結用レバー45は回路基板38をケース32の下面側開放部に嵌合する ことにより、その凹凸状連結部45bが操作軸34の内端部の連結部材としての カップリングギヤ37と自動的に互いに噛み合い、操作軸34と連結される。By fitting the circuit board 38 into the opening on the lower surface side of the case 32, the connecting lever 45 has a concave-convex connecting portion 45 b and a coupling gear 37 as a connecting member at the inner end of the operating shaft 34. They automatically mesh with each other and are connected to the operating shaft 34.

【0037】 また、回路基板38の内面側には、図4に示すように、前述した高周波発振回 路24と検波回路25の回路部品46と47が実装され、外面側には入力端子4 8a、出力端子48b、アース端子48c等の外部端子48が取付けられてイン ダクタンス検出素子L1 ,L2 のコイル231 ,232 と電気的に接続されてい る。Further, as shown in FIG. 4, the high frequency oscillation circuit 24 and the circuit components 46 and 47 of the detection circuit 25 are mounted on the inner surface side of the circuit board 38, and the input terminal 48a is mounted on the outer surface side. External terminals 48 such as an output terminal 48b and a ground terminal 48c are attached and electrically connected to the coils 23 1 and 23 2 of the inductance detection elements L 1 and L 2 .

【0038】 この回路基板38の外面側にはケース32の下面側開放部を閉塞する耐湿コー ティング材49が押込まれて、外部端子48はコーティング材49から外方に導 出されている。なお、このコーティング材49でケース32の全外周を被覆する ようにしてもよい。A moisture resistant coating material 49 that closes the lower surface side opening of the case 32 is pushed into the outer surface side of the circuit board 38, and the external terminals 48 are led out from the coating material 49. The coating material 49 may cover the entire outer periphery of the case 32.

【0039】 以上のように構成される本例の変位検出装置は、駆動軸34を回転させると検 出機構39の偏心ロータ21の偏心円板21aが、駆動軸34の内端部の連結部 材としてのカップリングギヤ37と噛み合う連結用レバー45を介して一体的に 回転されるようになされており、駆動軸34は前述した基本的構成における偏心 ロータ21の回転軸21bと同等の部材となるもので、基本的構成の場合と同様 に外部端子48の入力端子48aに直流電圧を印加した状態で操作軸34を回転 させると、これと連動する偏心円板21aの回転角度に比例した出力電圧が出力 端子48bに得られ、被測定材料の変化を検出できるものである。In the displacement detecting device of the present example configured as described above, when the drive shaft 34 is rotated, the eccentric disk 21 a of the eccentric rotor 21 of the detection mechanism 39 is connected to the inner end portion of the drive shaft 34. It is configured so as to be integrally rotated through a coupling lever 45 that meshes with a coupling gear 37 as a material, and the drive shaft 34 becomes a member equivalent to the rotary shaft 21b of the eccentric rotor 21 in the basic configuration described above. As in the case of the basic configuration, when the operating shaft 34 is rotated with a DC voltage applied to the input terminal 48a of the external terminal 48, the output voltage proportional to the rotation angle of the eccentric disk 21a that is interlocked with this is output voltage. Is obtained at the output terminal 48b, and the change of the material to be measured can be detected.

【0040】 以上の構成において、偏心ロータ21の偏心円板21aは導電金属材により形 成されるが、イナーシャを小さくするために、黄銅、アルミニウム等の軽量の導 電金属材により形成することが望ましい。In the above configuration, the eccentric disc 21a of the eccentric rotor 21 is formed of a conductive metal material, but in order to reduce inertia, it may be formed of a lightweight conductive metal material such as brass or aluminum. desirable.

【0041】 また、インダクタンス検出素子L1 ,L2 は偏心ロータ21の偏心円板21a との間隙aが0.1〜0.05mmで、両検出素子L1 ,L2 間の角間隔を18 0°とし、しかも、磁束の変化と偏心ロータ21の偏心回転によって発生する出 力が最大となる位置で回路基板38に固着することにより確実な変化検出を行う ことができる。The inductance detecting elements L 1 and L 2 have a gap a of 0.1 to 0.05 mm between the eccentric rotor 21 and the eccentric disc 21 a, and an angular interval between the detecting elements L 1 and L 2 is 18 mm. The change can be reliably detected by fixing it to the circuit board 38 at a position where the magnetic flux change and the output generated by the eccentric rotation of the eccentric rotor 21 are maximized.

【0042】 このインダクタンス検出素子L1 ,L2 と偏心ロータ21の偏心板21aとの 間の間隙部aに図9に示すようにポリ四ふっ化エチレン(商品名テフロン)、ポ リエチレンテレフタレートフィルムの二軸延伸フィルム(商品名マイラー)等の 潤滑性フィルム51を挿入することにより、絶縁と回転の円滑性及び安定化を図 ることができる。As shown in FIG. 9, a polytetrafluoroethylene (trade name: Teflon) film made of polyethylene terephthalate film is provided in a gap portion a between the inductance detecting elements L 1 and L 2 and the eccentric plate 21a of the eccentric rotor 21. By inserting a lubricative film 51 such as a biaxially stretched film (trade name Mylar), smoothness and stability of insulation and rotation can be achieved.

【0043】 そして、図10のA,B,Cに示すように、インダクタンス検出素子L1 ,L 2 と偏心ロータ21の偏心円板21aとの間の間隙部aの調整のために、インダ クタンス検出素子L1 ,L2 のつぼ形コア221 ,222 の周面に雄ねじ22c 1 ,22c2 を形成し、これに対応して回路基板38に雌ねじ凹部38a1 ,3 8b2 を形成しておき、この雌ねじ凹部38a1 ,38a2 につぼ形コア221 ,222 をねじ込む構造としたり(同図A)、偏心ロータ21を軸支する固定軸 40の下部に雄ねじ40bを形成し、これに対応して回路基板38に雌ねじ孔3 8bを形成して、この雌ねじ孔38bにねじ込む構造としたり(同図B)、さら に、偏心ロータ21の偏心円板21aの上部又は下部或いは上下部と固定軸40 の先端のCリング44の間又は段面40aとの間或いはその両方との間に調整ワ ッシャ52を数、厚さを変えて挿入する(同図C)ことにより、間隙部aの微調 整を可能とするものである。Then, as shown in A, B, and C of FIG. 10, the inductance detection element L1, L 2 In order to adjust the gap a between the eccentric disc 21a and the eccentric disc 21a of the eccentric rotor 21, the inductance detection element L1, L2Vase-shaped core 221, 222Male thread 22c on the circumference of 1 , 22c2And the female screw recess 38a is formed on the circuit board 38 correspondingly.1, 38b2Is formed in advance, and this female screw concave portion 38a is formed.1, 38a2Vase core 221 , 222Or a male screw 40b is formed in the lower portion of the fixed shaft 40 that supports the eccentric rotor 21, and a female screw hole 38b is formed in the circuit board 38 correspondingly. The structure is such that it is screwed into the hole 38b (FIG. 9B), and further between the upper or lower part or the upper and lower parts of the eccentric disc 21a of the eccentric rotor 21 and the C ring 44 at the tip of the fixed shaft 40 or the step surface 40a. Alternatively, the adjustment washer 52 may be inserted between the both to change the number and the thickness thereof (C in the same figure) to enable fine adjustment of the gap a.

【0044】 以上、本考案の実施例を説明したが、本考案はこの実施例に限定されるもので はなく、本考案の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更できるものである。Although the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to this embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

【0045】 例えば、前述した実施例は2個のインダクタンス検出素子L1 ,L2 を180 ゜の角間隔で配置してあるが、4個、6個の検出素子を90°,60°の角間隔 をもって配置した構成とすることもできる。For example, in the above-described embodiment, two inductance detecting elements L 1 and L 2 are arranged at an angular interval of 180 °, but four and six detecting elements are arranged at an angle of 90 ° and 60 °. It is also possible to have a configuration in which they are arranged at intervals.

【0046】 また、偏心ロータ21と操作軸34とは連結部材37,45を介して係合連結 されて操作軸34の回転を偏心ロータ21に伝達するようになされているが、偏 心ロータ21と操作軸34を直接連結して偏心ロータ21を操作軸34により直 接回転させるようにすることもできる。The eccentric rotor 21 and the operating shaft 34 are engaged and connected via the connecting members 37 and 45 to transmit the rotation of the operating shaft 34 to the eccentric rotor 21. The operation shaft 34 can be directly connected to the eccentric rotor 21 to directly rotate the operation shaft 34.

【0047】[0047]

【考案の効果】[Effect of device]

以上のように構成される本考案による変化検出装置は、複数個のインダクタン ス検出素子を、偏心ロータの板面に微小間隙をもって対面して所要角度の角間隔 で配置したので、装置本体の奥行が短縮されて小型化が可能になり、機器等への 取付けが容易になる。 In the change detecting device according to the present invention configured as described above, a plurality of inductance detecting elements are arranged facing each other on the plate surface of the eccentric rotor with a minute gap, and are arranged at an angular interval of a required angle. The depth is shortened and downsizing is possible, making it easy to mount on equipment.

【0048】 また、インダクタンス検出素子は発生する磁束が自ら閉回路を作ることにより 、収束率が高く、偏心ロータとの対面間隙の微小化により、出力を大きく取るこ とができて、変位検出を確実に行うことができる。In addition, the inductance detection element has a high convergence rate because the generated magnetic flux creates a closed circuit by itself, and a large output can be obtained due to the miniaturization of the facing gap with the eccentric rotor, which enables displacement detection. It can be done reliably.

【0049】 そして、偏心ロータと駆動軸とを直結せず、係合連結部材を介して間接的に連 結することにより、駆動軸に印加される種々の荷重の影響が小さくなり出力の安 定性が増し、信頼性が向上する。The eccentric rotor is not directly connected to the drive shaft, but is indirectly connected via the engagement connecting member, so that the influence of various loads applied to the drive shaft is reduced and the output stability is stabilized. And reliability is improved.

【0050】 また、装置本体ケースを密封構造とすることにより、環境の悪い場所での使用 においても内部の機能に与える影響が少なくなり、長期間にわたって変位検出を 確実に行うことができる。Further, by making the apparatus main body case a sealed structure, the influence on the internal function is reduced even when the apparatus main body case is used in a bad environment, and displacement detection can be reliably performed for a long period of time.

【0051】 更に、偏心ロータとインダクタンス検出素子の何れか一方又は両方を軸方向に 移動調整することにより、両者間の間隙幅を正確に設定できる。Further, by adjusting the movement of one or both of the eccentric rotor and the inductance detecting element in the axial direction, the gap width between the two can be set accurately.

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

【図1】本考案装置の基本的構造の平面図。FIG. 1 is a plan view of the basic structure of the device of the present invention.

【図2】同、縦断面図。FIG. 2 is a vertical sectional view of the same.

【図3】同、電気結線図。FIG. 3 is an electric connection diagram of the same.

【図4】本考案装置の一例の縦断面図。FIG. 4 is a vertical sectional view of an example of the device of the present invention.

【図5】同、底面図。FIG. 5 is a bottom view of the same.

【図6】同、分解斜視図。FIG. 6 is an exploded perspective view of the same.

【図7】同、要部の縦断面図。FIG. 7 is a vertical cross-sectional view of the same part.

【図8】同、要部の斜視図。FIG. 8 is a perspective view of the same part.

【図9】同、要部の他例の縦断面図。FIG. 9 is a longitudinal sectional view of another example of the main part of the same.

【図10】同、要部のさらに他の各例の縦断面図。FIG. 10 is a vertical cross-sectional view of still another example of the main part.

【図11】従来装置の原理的な説明に供する構成図。FIG. 11 is a configuration diagram for explaining the principle of a conventional device.

【図12】同、電気回路図。FIG. 12 is an electric circuit diagram of the same.

【図13】同、出力波形図。FIG. 13 is an output waveform diagram of the same.

【図14】従来装置の断面図。FIG. 14 is a sectional view of a conventional device.

【図15】同装置に適用するインダクタンス検出素子の
断面図。
FIG. 15 is a cross-sectional view of an inductance detection element applied to the same device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

21 偏心ロータ 21a 導電性板面としての円板 L1 ,L2 インダクタンス検出素子 221 ,222 コア 231 ,232 コイル 34 駆動軸 37 カップリングギヤ 38 回路基板 40 固定軸 45 連結部材21 yen plates L 1 as eccentric rotor 21a electroconductive plate surface, L 2 the inductance detecting element 22 1, 22 2 Core 23 1, 23 2 coil 34 drive shaft 37 coupling gear 38 circuit board 40 fixed shaft 45 connecting member

Claims (5)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 【請求項1】 駆動軸により偏心回転される偏心ロータ
の導電性板面に対し、微小間隙をもって複数個のインダ
クタンス検出素子を所要角度の角間隔で対面配置し、上
記偏心ロータの回転に伴ってこの回転角に比例する検出
信号が得られるようにしたことを特徴とする変位検出装
置。
1. An eccentric rotor which is eccentrically rotated by a drive shaft, and a plurality of inductance detecting elements are arranged face-to-face with a small gap at an angular interval of a required angle, and the eccentric rotor rotates. A displacement detection device characterized in that a detection signal proportional to the rotation angle is obtained.
【請求項2】 上記インダクタンス検出素子は発生する
磁束が自ら閉回路を作るようにしたことを特徴とする請
求項1に記載の変位検出装置。
2. The displacement detecting device according to claim 1, wherein the magnetic flux generated by the inductance detecting element itself forms a closed circuit.
【請求項3】 上記駆動軸と上記偏心ロータとを係合連
結部材を介して間接的に連結するようにしたことを特徴
とする請求項1に記載の変位検出装置。
3. The displacement detecting device according to claim 1, wherein the drive shaft and the eccentric rotor are indirectly connected via an engagement connecting member.
【請求項4】 上記偏心ロータ及び上記インダクタンス
検出素子を含む検出機構を内蔵する本体ケースを密封構
造としたことを特徴とする請求項1、2又は3に記載の
変位検出装置。
4. The displacement detecting device according to claim 1, 2 or 3, wherein a main body case containing a detection mechanism including the eccentric rotor and the inductance detecting element has a sealed structure.
【請求項5】 上記偏心ロータの導電性板面と上記イン
ダクタンス検出素子との間隙幅を、上記偏心ロータと上
記インダクタンス検出素子の何れか一方又は両方を軸方
向に移動させて調整するようにしたことを特徴とする請
求項1又は3に記載の変位検出装置。
5. The gap width between the conductive plate surface of the eccentric rotor and the inductance detecting element is adjusted by moving one or both of the eccentric rotor and the inductance detecting element in the axial direction. The displacement detection device according to claim 1 or 3, characterized in that.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0611761U (en) * 1992-07-17 1994-02-15 株式会社イズミ Golf putter

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