JP3024244B2 - 非接触式変位検出器 - Google Patents
非接触式変位検出器Info
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- JP3024244B2 JP3024244B2 JP3086174A JP8617491A JP3024244B2 JP 3024244 B2 JP3024244 B2 JP 3024244B2 JP 3086174 A JP3086174 A JP 3086174A JP 8617491 A JP8617491 A JP 8617491A JP 3024244 B2 JP3024244 B2 JP 3024244B2
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- Japan
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- circuit board
- printed circuit
- displacement detector
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は，非接触にて変位量を検
出する変位検出器に係り，特に磁電変換素子を利用した
非接触式変位検出器に関する。
出する変位検出器に係り，特に磁電変換素子を利用した
非接触式変位検出器に関する。
【０００２】
【従来技術】一般に，車両においては，各部の操作機器
や駆動機器の変位量を検出する必要がある。この変位量
検出手段として，摺動抵抗体を利用した接触式変位検出
器を用いる場合が多い。しかしながら，近年において
は，カーエレクトロニクスの進展に伴って，長寿命かつ
高精度な変位検出器が求められるようになってきた。そ
こで，従来の接触式変位検出器に代えて，磁電変換素子
を利用した非接触式変位検出器が考え出された（例え
ば，特開平２−１２２２０５号公報）。
や駆動機器の変位量を検出する必要がある。この変位量
検出手段として，摺動抵抗体を利用した接触式変位検出
器を用いる場合が多い。しかしながら，近年において
は，カーエレクトロニクスの進展に伴って，長寿命かつ
高精度な変位検出器が求められるようになってきた。そ
こで，従来の接触式変位検出器に代えて，磁電変換素子
を利用した非接触式変位検出器が考え出された（例え
ば，特開平２−１２２２０５号公報）。
【０００３】上記非接触式変位検出器は，図６に示すご
とく，被測定物に連結されて回転するシャフト９１を有
する。該シャフト９１の一端には，マグネットホルダ９
２によりマグネット９２０を固定しており，該マグネッ
ト９２０がシャフト９１と一体的に回転するようにして
いる。該マグネット９２０の間には，後述する磁電変換
素子９３０が配設される。一方，ハウジング９０には，
電子部品を搭載したプリント基板９４を固定している。
そして，該プリント基板９４の中央部には，筒状の素子
保持部９３により，磁電変換素子９３０を固定すると共
に，該磁電変換素子９３０と上記電子部品とを電気的に
接続している。
とく，被測定物に連結されて回転するシャフト９１を有
する。該シャフト９１の一端には，マグネットホルダ９
２によりマグネット９２０を固定しており，該マグネッ
ト９２０がシャフト９１と一体的に回転するようにして
いる。該マグネット９２０の間には，後述する磁電変換
素子９３０が配設される。一方，ハウジング９０には，
電子部品を搭載したプリント基板９４を固定している。
そして，該プリント基板９４の中央部には，筒状の素子
保持部９３により，磁電変換素子９３０を固定すると共
に，該磁電変換素子９３０と上記電子部品とを電気的に
接続している。
【０００４】使用に当たっては，例えば被測定物の上下
方向の変位がシャフト９１の回転に変換されて，図７に
示すごとくマグネット９２０が回転する。これにより，
該マグネット９２０の平行磁界が変化する。このとき，
磁電変換素子９３０は，図８に示すごとく，マグネット
９２０の回転に伴う磁界変化に応じて，連続的に出力信
号を正弦波状に変化させる。そこで，磁電変換素子９３
０の出力信号を取り出して，被測定物の変位量を検出し
ている。
方向の変位がシャフト９１の回転に変換されて，図７に
示すごとくマグネット９２０が回転する。これにより，
該マグネット９２０の平行磁界が変化する。このとき，
磁電変換素子９３０は，図８に示すごとく，マグネット
９２０の回転に伴う磁界変化に応じて，連続的に出力信
号を正弦波状に変化させる。そこで，磁電変換素子９３
０の出力信号を取り出して，被測定物の変位量を検出し
ている。
【０００５】ところで，上記磁電変換素子９３０は，通
常は出力電圧が数百ミリボルトと小さく，外部からの電
波ノイズにより出力信号が乱され易い。そこで，上記非
接触式変位検出器においては，図６に示すごとく，導電
性の導体カバー９５により，上記プリント基板９４の電
子部品搭載面９４１及びその側方を覆っている。また，
非磁性導電性の容器９６により，プリント基板９４の裏
面９４２及び上記素子保持部９３を被覆している。な
お，図６において，９７はワイヤーハーネスを示す。
常は出力電圧が数百ミリボルトと小さく，外部からの電
波ノイズにより出力信号が乱され易い。そこで，上記非
接触式変位検出器においては，図６に示すごとく，導電
性の導体カバー９５により，上記プリント基板９４の電
子部品搭載面９４１及びその側方を覆っている。また，
非磁性導電性の容器９６により，プリント基板９４の裏
面９４２及び上記素子保持部９３を被覆している。な
お，図６において，９７はワイヤーハーネスを示す。
【０００６】
【解決しようとする課題】しかしながら，従来の非接触
式変位検出器においては，非磁性導電性の容器によりプ
リント基板の裏面及び素子保持部を被覆して，電波ノイ
ズを防いでいる。そのため，該容器が大きくなり，コス
トアップを招く。また，変位検出器内には，該容器を収
納するためのスペースを余分に確保する必要があり，変
位検出器自体の大型化，重量増を招く。本発明は，かか
る従来の問題点に鑑み，コンパクトで安価な非接触式変
位検出器を提供しようとするものである。
式変位検出器においては，非磁性導電性の容器によりプ
リント基板の裏面及び素子保持部を被覆して，電波ノイ
ズを防いでいる。そのため，該容器が大きくなり，コス
トアップを招く。また，変位検出器内には，該容器を収
納するためのスペースを余分に確保する必要があり，変
位検出器自体の大型化，重量増を招く。本発明は，かか
る従来の問題点に鑑み，コンパクトで安価な非接触式変
位検出器を提供しようとするものである。
【０００７】
【課題の解決手段】本発明は，被測定物に連結されて回
転するシャフトと，該シャフトと一体的に回転するマグ
ネットと，該マグネットの磁界変化に応じて連続的に出
力信号を変化させる磁電変換素子と，該磁電変換素子に
接続するための電子部品を搭載したプリント基板と，該
プリント基板の電子部品搭載面及びその側方を覆う導体
カバーとを有する非接触式変位検出器において，上記プ
リント基板には，上記磁電変換素子の配設側の全面にグ
ランドパターンをメッシュ状に形成し，該メッシュ状の
グランドパターンには非磁性導電性のキャップを電気的
に接続し，該キャップ内には上記磁電変換素子を収納し
たことを特徴とする非接触式変位検出器にある。
転するシャフトと，該シャフトと一体的に回転するマグ
ネットと，該マグネットの磁界変化に応じて連続的に出
力信号を変化させる磁電変換素子と，該磁電変換素子に
接続するための電子部品を搭載したプリント基板と，該
プリント基板の電子部品搭載面及びその側方を覆う導体
カバーとを有する非接触式変位検出器において，上記プ
リント基板には，上記磁電変換素子の配設側の全面にグ
ランドパターンをメッシュ状に形成し，該メッシュ状の
グランドパターンには非磁性導電性のキャップを電気的
に接続し，該キャップ内には上記磁電変換素子を収納し
たことを特徴とする非接触式変位検出器にある。
【０００８】本発明において最も注目すべきことは，プ
リント基板及び前記素子保持部を非磁性導電性容器で覆
う代わりに，プリント基板の片面に全面に亘ってグラン
ドパターンをメッシュ状に形成すると共に，該メッシュ
状のグランドパターンには磁電変換素子を収納した小型
の非磁性導電性キャップを電気的に接続したことにあ
る。本発明において，上記磁電変換素子としては，ホー
ル素子，磁気抵抗素子などがある。また，上記キャップ
は，磁電変換素子を収納するための小型容器であって，
非磁性導電性材料により作製する。この非磁性導電性材
料としては，アルミニウム，銅などがある。
リント基板及び前記素子保持部を非磁性導電性容器で覆
う代わりに，プリント基板の片面に全面に亘ってグラン
ドパターンをメッシュ状に形成すると共に，該メッシュ
状のグランドパターンには磁電変換素子を収納した小型
の非磁性導電性キャップを電気的に接続したことにあ
る。本発明において，上記磁電変換素子としては，ホー
ル素子，磁気抵抗素子などがある。また，上記キャップ
は，磁電変換素子を収納するための小型容器であって，
非磁性導電性材料により作製する。この非磁性導電性材
料としては，アルミニウム，銅などがある。
【０００９】また，上記電子部品は，磁電変換素子から
の出力信号を増幅するための増幅回路などを構成する。
また，上記グランドパターンは，プリント基板の全面に
いわゆるメッシュ状に 形成する（図５参照）。グランド
パターンをメッシュ状に形成した場合には，いわゆる表
皮効果による影響を少なくすることが可能となる。
の出力信号を増幅するための増幅回路などを構成する。
また，上記グランドパターンは，プリント基板の全面に
いわゆるメッシュ状に 形成する（図５参照）。グランド
パターンをメッシュ状に形成した場合には，いわゆる表
皮効果による影響を少なくすることが可能となる。
【００１０】
【作用及び効果】被測定物が変位したとき，その変位量
に応じてシャフトが回転する。該シャフトの回転に伴っ
てマグネットが磁電変換素子の回りを回転し，その磁界
方向を変化させる。このとき，該磁電変換素子は，マグ
ネットの磁界変化に応じて連続的に出力信号を変化させ
る。磁電変換素子の出力信号は，電子部品により増幅さ
れて，ワイヤーハーネスより外部へ出力される。
に応じてシャフトが回転する。該シャフトの回転に伴っ
てマグネットが磁電変換素子の回りを回転し，その磁界
方向を変化させる。このとき，該磁電変換素子は，マグ
ネットの磁界変化に応じて連続的に出力信号を変化させ
る。磁電変換素子の出力信号は，電子部品により増幅さ
れて，ワイヤーハーネスより外部へ出力される。
【００１１】本発明においては，磁電変換素子の配設側
より電波ノイズが侵入しようとした場合，電波ノイズは
非磁性導電性のキャップ及びプリント基板のメッシュ状
のグランドパターンによって，その侵入が妨げられる。
また，プリント基板の電子部品搭載面側又はその側方よ
り侵入しようとする電波ノイズに対しては，導体カバー
によりその侵入を防止する。そのため，磁電変換素子の
出力信号が電波ノイズによって乱されることはない。ま
た，上記グランドパターンがメッシュ状であるため，い
わゆる表皮効果による影響を少なくすることができる。
より電波ノイズが侵入しようとした場合，電波ノイズは
非磁性導電性のキャップ及びプリント基板のメッシュ状
のグランドパターンによって，その侵入が妨げられる。
また，プリント基板の電子部品搭載面側又はその側方よ
り侵入しようとする電波ノイズに対しては，導体カバー
によりその侵入を防止する。そのため，磁電変換素子の
出力信号が電波ノイズによって乱されることはない。ま
た，上記グランドパターンがメッシュ状であるため，い
わゆる表皮効果による影響を少なくすることができる。
【００１２】本発明においては，上記のごとく，磁電変
換素子を小型のキャップ内に収納し，該キャップをパタ
ーン化されたプリント基板のグランドパターンに電気的
接続しているため，変位検出器のコストダウンを図るこ
とができる。また，変位検出器自体を小型化することが
できる。それ故，本発明によれば，コンパクトで安価な
非接触式変位検出器を提供することができる。
換素子を小型のキャップ内に収納し，該キャップをパタ
ーン化されたプリント基板のグランドパターンに電気的
接続しているため，変位検出器のコストダウンを図るこ
とができる。また，変位検出器自体を小型化することが
できる。それ故，本発明によれば，コンパクトで安価な
非接触式変位検出器を提供することができる。
【００１３】
【実施例】本発明の実施例１につき，図１〜図５を用い
て説明する。本例においては，図１，図３〜図５に示す
ごとく，プリント基板１には，磁電変換素子９３０の配
設側の全面にグランドパターン１２０をメッシュ状に形
成してある。そして，該メッシュ状のグランドパターン
１２０には非磁性導電性のキャップ２を電気的に接続
し，該キャップ２内には磁電変換素子９３０を収納して
ある。上記プリント基板１の電子部品搭載面１１には，
増幅回路などを構成する電子部品を搭載しており，該電
子部品はワイヤーハーネス９７を介してコンピュータ
（図示略）に接続している。また，プリント基板１の裏
面１２には，上記グランドパターン１２０をいわゆるメ
ッシュ状に全面に形成している（図３，図５参照）。
て説明する。本例においては，図１，図３〜図５に示す
ごとく，プリント基板１には，磁電変換素子９３０の配
設側の全面にグランドパターン１２０をメッシュ状に形
成してある。そして，該メッシュ状のグランドパターン
１２０には非磁性導電性のキャップ２を電気的に接続
し，該キャップ２内には磁電変換素子９３０を収納して
ある。上記プリント基板１の電子部品搭載面１１には，
増幅回路などを構成する電子部品を搭載しており，該電
子部品はワイヤーハーネス９７を介してコンピュータ
（図示略）に接続している。また，プリント基板１の裏
面１２には，上記グランドパターン１２０をいわゆるメ
ッシュ状に全面に形成している（図３，図５参照）。
【００１４】上記キャップ２は，マグネット９２０の間
に位置して，プリント基板１の裏面１２側の中央に配設
している。キャップ２は，非磁性導電性の金属により略
有底円筒状に作製してあり，その開口端にはツメ２３を
突設してある。一方，上記プリント基板１には，該ツメ
２３と対応させて挿通孔１３を設けてある。そして，ツ
メ２３は，該挿通孔１３内に挿通した状態で，プリント
基板１に対して半田付けしてある。これにより，キャッ
プ２を，プリント基板１に対して機械的に保持させると
共に，上記グランドパターン１２０に対して電気的に接
続している。
に位置して，プリント基板１の裏面１２側の中央に配設
している。キャップ２は，非磁性導電性の金属により略
有底円筒状に作製してあり，その開口端にはツメ２３を
突設してある。一方，上記プリント基板１には，該ツメ
２３と対応させて挿通孔１３を設けてある。そして，ツ
メ２３は，該挿通孔１３内に挿通した状態で，プリント
基板１に対して半田付けしてある。これにより，キャッ
プ２を，プリント基板１に対して機械的に保持させると
共に，上記グランドパターン１２０に対して電気的に接
続している。
【００１５】該キャップ２内には，図１及び図４に示す
ごとく，上記磁電変換素子９３０を収納し，両者の間に
はシリコン４等を充填している。これにより，磁電変換
素子９３０を機械的に保持し，振動等に対する耐久性を
持たせている。また，該磁電変換素子９３０は，半田付
けにより上記電子部品に電気的に接続している。また，
図１及び図２に示すごとく，ハウジング９０の上方及び
側方は，金属製の導体カバー５により覆っている。該導
体カバー５とハウジング９０との間には，Ｏリング６１
を介装し，外部からの水，ホコリ等の侵入を防止するよ
うにしている。同様に，シャフト９１とハウジング９０
との間には，オイルシール６２を介装している。また同
様に，ワイヤーハーネス９７とハウジング９０との間に
は，グロメット６３を介装している。
ごとく，上記磁電変換素子９３０を収納し，両者の間に
はシリコン４等を充填している。これにより，磁電変換
素子９３０を機械的に保持し，振動等に対する耐久性を
持たせている。また，該磁電変換素子９３０は，半田付
けにより上記電子部品に電気的に接続している。また，
図１及び図２に示すごとく，ハウジング９０の上方及び
側方は，金属製の導体カバー５により覆っている。該導
体カバー５とハウジング９０との間には，Ｏリング６１
を介装し，外部からの水，ホコリ等の侵入を防止するよ
うにしている。同様に，シャフト９１とハウジング９０
との間には，オイルシール６２を介装している。また同
様に，ワイヤーハーネス９７とハウジング９０との間に
は，グロメット６３を介装している。
【００１６】また，図２に示すごとく，固定ねじ７２に
よりハウジング９０にプレート７１を固定し，該プレー
ト７１にはワイヤーハーネス９７を結束バンド７３によ
り固定している。これにより，該ワイヤーハーネス９７
の断線，グロメット６３のハウジング９０からの抜けを
防止するようにしている。その他は，前記従来例と同様
である。
よりハウジング９０にプレート７１を固定し，該プレー
ト７１にはワイヤーハーネス９７を結束バンド７３によ
り固定している。これにより，該ワイヤーハーネス９７
の断線，グロメット６３のハウジング９０からの抜けを
防止するようにしている。その他は，前記従来例と同様
である。
【００１７】本例の非接触式変位検出器は，上記のよう
に構成されているので，次の作用効果を呈する。即ち，
図１に示すごとく，被測定物が変位したとき，その変位
量に応じてシャフト９１が回転する。該シャフト９１に
は，マグネット９２０を固定してあり，シャフト９１の
回転に伴ってマグネット９２０も回転する。該マグネッ
ト９２０の間には，平行磁界が発生しており（図７参
照），マグネット９２０の回転に伴って平行磁界が変化
する。これにより，磁電変換素子９３０に印加される磁
束密度が変化する。
に構成されているので，次の作用効果を呈する。即ち，
図１に示すごとく，被測定物が変位したとき，その変位
量に応じてシャフト９１が回転する。該シャフト９１に
は，マグネット９２０を固定してあり，シャフト９１の
回転に伴ってマグネット９２０も回転する。該マグネッ
ト９２０の間には，平行磁界が発生しており（図７参
照），マグネット９２０の回転に伴って平行磁界が変化
する。これにより，磁電変換素子９３０に印加される磁
束密度が変化する。
【００１８】このとき，該磁電変換素子９３０は，マグ
ネット９２０の磁界変化に応じて連続的に出力信号を正
弦波状に変化させる（図８参照）。磁電変換素子９３０
の出力信号は，プリント基板１上の電子部品により増幅
されて，ワイヤーハーネス９７よりコンピュータへ出力
される。該コンピュータは，磁電変換素子９３０からの
出力信号に基づいて，被測定物の変位量の算出などを行
うと共に，アクチュエータなどへ制御信号を送る。
ネット９２０の磁界変化に応じて連続的に出力信号を正
弦波状に変化させる（図８参照）。磁電変換素子９３０
の出力信号は，プリント基板１上の電子部品により増幅
されて，ワイヤーハーネス９７よりコンピュータへ出力
される。該コンピュータは，磁電変換素子９３０からの
出力信号に基づいて，被測定物の変位量の算出などを行
うと共に，アクチュエータなどへ制御信号を送る。
【００１９】本例においては，プリント基板１の裏面１
２側より電波ノイズが侵入しようとした場合，電波ノイ
ズは非磁性導電性のキャップ２及びプリント基板１のグ
ランドパターン１２０によって，その侵入が妨げられ
る。また，プリント基板１の電子部品搭載面１１側又は
その側方より侵入しようとする電波ノイズに対しては，
導体カバー５によりその侵入を防止する。また，ワイヤ
ーハーネス９７より侵入しようとする電波ノイズに対し
ては，チップＥＭｉフィルタを用いて除去を行う。
２側より電波ノイズが侵入しようとした場合，電波ノイ
ズは非磁性導電性のキャップ２及びプリント基板１のグ
ランドパターン１２０によって，その侵入が妨げられ
る。また，プリント基板１の電子部品搭載面１１側又は
その側方より侵入しようとする電波ノイズに対しては，
導体カバー５によりその侵入を防止する。また，ワイヤ
ーハーネス９７より侵入しようとする電波ノイズに対し
ては，チップＥＭｉフィルタを用いて除去を行う。
【００２０】そのため，磁電変換素子９３０の出力信号
が電波ノイズによって乱されることはない。このよう
に，磁電変換素子９３０を小型のキャップ２内に収納
し，該キャップ２をパターン化されたプリント基板１の
グランドパターン１２０に電気的に接続しているため，
変位検出器のコストダウンを図ることができる。また，
変位検出器自体の小型化を図ることができる。
が電波ノイズによって乱されることはない。このよう
に，磁電変換素子９３０を小型のキャップ２内に収納
し，該キャップ２をパターン化されたプリント基板１の
グランドパターン１２０に電気的に接続しているため，
変位検出器のコストダウンを図ることができる。また，
変位検出器自体の小型化を図ることができる。
【００２１】 また，本例の変位検出器は，グランドパタ
ーン１２０が メッシュ状であるため，いわゆる表皮効果
による影響を少なくすることができる。
ーン１２０が メッシュ状であるため，いわゆる表皮効果
による影響を少なくすることができる。
【図１】実施例１にかかる非接触式変位検出器の側面断
面図。
面図。
【図２】実施例１の変位検出器の底面図。
【図３】実施例１のプリント基板及びキャップの分解斜
視図。
視図。
【図４】実施例１のプリント基板及びキャップの組付け
状態の側面断面図。
状態の側面断面図。
【図５】実施例１にかかるプリント基板の裏面斜視図。
【図６】従来の非接触式変位検出器の側面断面図。
【図７】従来の非接触式変位検出器の作動説明図。
【図８】従来の非接触式変位検出器におけるシャフトの
回転角度と磁電変換素子の出力電圧との関係を示す線
図。
回転角度と磁電変換素子の出力電圧との関係を示す線
図。
１．．．プリント基板， １２０．．．グランドパターン， ２．．．キャップ，３．．．プリント基板， ５．．．導体カバー， ９１．．．シャフト， ９２０．．．マグネット， ９３０．．．磁電変換素子，
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−122205（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−47896（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−29204（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−75158（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−140414（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01B 7/00 - 7/34 H01L 43/08
Claims (1)
- 【請求項１】 被測定物に連結されて回転するシャフト
と，該シャフトと一体的に回転するマグネットと，該マ
グネットの磁界変化に応じて連続的に出力信号を変化さ
せる磁電変換素子と，該磁電変換素子に接続するための
電子部品を搭載したプリント基板と，該プリント基板の
電子部品搭載面及びその側方を覆う導体カバーとを有す
る非接触式変位検出器において， 上記プリント基板には，上記磁電変換素子の配設側の全
面にグランドパターンをメッシュ状に形成し，該メッシ
ュ状のグランドパターンには非磁性導電性のキャップを
電気的に接続し，該キャップ内には上記磁電変換素子を
収納したことを特徴とする非接触式変位検出器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3086174A JP3024244B2 (ja) | 1991-03-25 | 1991-03-25 | 非接触式変位検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3086174A JP3024244B2 (ja) | 1991-03-25 | 1991-03-25 | 非接触式変位検出器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04295702A JPH04295702A (ja) | 1992-10-20 |
| JP3024244B2 true JP3024244B2 (ja) | 2000-03-21 |
Family
ID=13879397
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3086174A Expired - Fee Related JP3024244B2 (ja) | 1991-03-25 | 1991-03-25 | 非接触式変位検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3024244B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5147213B2 (ja) * | 2006-10-11 | 2013-02-20 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | インダクタンス式回転角度検出装置及びそれを備えたモータ駆動式の絞り弁制御装置 |
-
1991
- 1991-03-25 JP JP3086174A patent/JP3024244B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04295702A (ja) | 1992-10-20 |
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