JP3586690B2 - トランスジューサ用中空コイル体 - Google Patents
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- G01D5/22—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 by varying inductance, e.g. by a movable armature differentially influencing two coils
- G01D5/2208—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 by varying inductance, e.g. by a movable armature differentially influencing two coils by influencing the self-induction of the coils
- G01D5/2216—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 by varying inductance, e.g. by a movable armature differentially influencing two coils by influencing the self-induction of the coils by a movable ferromagnetic element, e.g. a core
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- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、中空コイルに関し、具体的には、管体内の二つの端末フランジの間に配設された複数のコイルとスペーサを有するタイプの、変位を測定する誘導トランスジューサの中空コイル体に関しており、この場合、コイルの配列は、コイル体の長さの中央に関し対称でなければならない。
【０００２】
【従来の技術】
このタイプにおける従来技術のトランスジューサは、工場の作業所において機械的部品の測定と大きさの検査に特に使用されるフィラーの本体に対する測定針の相対変位を表す電気信号を生成するために使用される。
【０００３】
この種のフィラーの場合、コイルのインピーダンスを修正し、これにより、電気的測定信号を発生するように、可動測定針は、本体に固定された中空コイル体内において並進運動のために誘導される磁性材のコアへ、ロッドにより接続されている。測定の代数値は、コイル体の中央横断面の位置により、すなわち、その構成要素であるコイル、スペーサ、およびフランジが直線に整列している管体の長さの中央において示されるゼロ位置に関して設定される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
優れた性能と、与えられたデザインにおいて直線性の誤差を最小となし、コイル体を構成している要素を直線的に配列することにより組立体の形態を考慮したトランスジューサを得るために、その名目上の対称位置即ちコイル体の中央が対称位置になるようにこれらの要素を組み立てることが求められる。しかし、機械的許容誤差によりこれら要素の縦方向寸法の範囲が変動するので、対称に組立てることは実際には不可能である。
【０００５】
コイル、フランジ、およびスペーサの合計の長さは、管体の長さより小さいか、または、大きい場合がほとんどである。つまり前者の場合、残余の遊びにより、組立体は非対称となり、直線性の大きな誤差を生ずる。又、後者の場合にあっては、過剰な長さにより、管体にフランジを挿入する場合に問題が発生する。
【０００６】
コイル、スペーサ及びフランジの合計の長さが、管体の長さに等しい場合にはコイル体の最適な組立体が可能であるが、極めてまれに偶発的に起こるに過ぎない。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、コイル管体内に直線的に配列されたコイル体構成要素の多様な製作寸法に関する上記の欠点を改善してなるトランスジューサ用の改善された中空コイル体を提供することである。
【０００８】
このために、本発明による中空コイル体は、二つのコイル体の構成要素の間に圧縮配設された弾性材を少なくとも一つのスペーサとして有する。
【０００９】
この方式の場合、コイル体の構成要素の長さの合計とそれらが直線に整列されているコイル体の管体の長さとの間の正負の差は、すべて、弾性材のスペーサの変形により補償されており、これは、上述の差の大きさに従って、大小の圧縮状態を見込んでいる。これは、管体内のコイル体のコイルの対称的配置に関連して、弾性材のスペーサが、与えられたデザインに関して生成した電気的測定信号の直線性の最小可能な誤差にとどめることを可能にしている自動センターリング装置を構成していることを意味しており、このようにして、直線性のこの誤差は、常に、この装置のゼロ位置に対して対称に形成されている。
【００１０】
本発明の基本概念から始まり、コイル体を構成している要素が直線的に配列している構成体の応用が提案されている。
【００１１】
第一実施態様において、コイル体は、二つのコイルと、その間に圧縮された弾性材のスペーサとから成っており、さらに、この二つのコイルは、管体の二つの端末フランジに支えられている。この第一実施態様は、二つのコイルだけを有する最も一般的なトランスジューサに適している。
【００１２】
主コイルが二つの副コイルの間に配置されているトランスジューサに適した第二実施態様において、コイル体は、三つのコイルと、それぞれが二つの隣接したコイルの間に圧縮された、同一長さの弾性材の二つのスペーサとから成っており、三つのコイルと二つのスペーサとのこの組立体の二つの端は、管体の二つの端末フランジに支えられている。
【００１３】
第一実施態様の変形において、コイル体は、二つのコイルと、二つのコイルの間の剛性材のスペーサ、およびそれぞれが管体の二つの端末フランジの一つと二つのコイルの一つとの間に圧縮された、同じ長さの弾性材の二つのスペーサから成っている。
【００１４】
最後に、第二実施態様の変形において、コイル体は、三つのコイル、それぞれが二つの隣接しているコイルの間に配置された、同じ長さの二つの剛性スペーサ、およびそれぞれが管体の二つの端末フランジの一つと、上述の三つのコイルと二つの剛性スペーサとの組立体との間に圧縮された、同じ長さの弾性材からなる二つのスペーサとから成っている。
【００１５】
添付図面は、前述の二つの実施態様と二つの変形、および本発明の利点により利益のあるコイル体を有する測定トランスジューサを備えたフィーラを実施例により図示している。
【００１６】
【実施例】
図１に部分的に示されたフィラーは、中空コイル体１と磁性材の移動可能なコア２から構成している、変位を測定する電磁トランスジューサから成っている。コイル体１は、本体３内の一定位置に保持され、ケーブル５のリード線４により給電されている。コア２は、本体３内の並進運動に誘導されたロッド６の端部へ固定されている。本体３の内部には、ロッド６が測定針７を有し、フィラーの縦軸に沿ったロッドの並進運動により、コア２はコイル体１内において同一方向に等量の運動を行う。従って、フィラーの本体３に対する測定針７の相対変位の測定信号は、コイル体１のコイルのインピーダンスを変化することにより発生する。測定の代数値は、コイル体１の中央横断平面Ｐにより示されたゼロ位置に対して設定され、この平面はコイル配分の対称な平面を構成しており、その位置は、与えられたデザインに対し不変であることが望まれ、デザインは考察されたコイル体のタイプにより異なるものである。
【００１７】
図２に示された本発明の第一実施態様において、コイル体は、二つのコイル９、スペーサ１０、および二つの端末フランジ１１が直線に整列されている保持管体８を有する。例えば、誘電性ゴムなどの弾性材で製作されたスペーサ１０は、二つのコイル９の間に配置されている。管体８と二つのフランジ１１は、剛性材であり、コイル９とスペーサ１０との組立体は、二つのフランジ１１の間に把持されており、フランジ１１は、例えば、硬化剤により接合するか、または圧着により管体８へ固定されている。
【００１８】
このようにして形成された中空体の長さに沿った弾性スペーサ１０の長さは、製作許容誤差の限界内のほかの要素の縦軸寸法の範囲がどのようであっても、スペーサ１０が常に二つのコイル９の間に圧縮されるように、設定される。従って、コイル９の間に圧縮された弾性スペーサ１０により、コイル９は、支持されている二つのフランジ１１の内側の接触面に対して、対称に組み立てられる。その結果、コイル体が中央面Ｐにより示された装置のゼロ位置に対して対称であるので、管体８内に直線的に配列したコイル体の構成要素の異なる縦方向寸法により発生した測定信号の直線性誤差は、可能な限り小さくなる。
【００１９】
図３に示された本発明の第二実施態様は、主コイル１２が管体８内で二つの副コイル１３の間に格納されている電磁トランスジューサの中空コイル体である。このデザインでは、同じ長さの弾性材で製作された二つのスペーサ１４が、三つのコイルのうちの二つのコイルの間にそれぞれ圧縮されており、三つのコイル１２，１３と二つの弾性スペーサ１４との組立体の端部は、管体８の二つの端末フランジ１７に支持されている。この方式では、主コイル１２は、二つの副コイル１３の間に自動的に心出しされ、この場合でも、中央平面Ｐにより示された装置のゼロ位置に対して対称であるので、直線性誤差は可能な限り小さい。
【００２０】
管体内に格納された副コイルが二つの主コイルの間にあるならば、同じく対称な構成が適用される。
【００２１】
図４と５において示されているように、上述の二つの実施態様の変形は、中央平面Ｐにより示された装置のゼロ位置に対する直線性誤差の対称性と同じ利点を有する。
【００２２】
図４に示された第一実施態様の変形の場合、管体８は、二つのコイル９０と、コイル９０の間にある剛性材のスペーサ１９と、それぞれが管体８の二つの端末フランジ２０の一つとコイル９０の一つとの間に圧縮された弾性材の二つのスペーサ１８とから成っている。
【００２３】
図５に示された第二実施態様の変形の場合、コイル体は、三つのコイル、すなわち、主コイル１２０および二つのコイル１３０と、それぞれが前記三つのコイルのうちの二つのコイルの間にある同一長さの二つの剛性スペーサ２１と、それぞれが管体８の二つのフランジ２３の一つと、上述の三つのコイル１２０，１３０と二つのスペーサ２１との組立体との間に圧縮された弾性材の二つのスペーサ２２とから成っている。
【００２４】
この場合でもまた、副コイルが二つの主コイルの間にあるならば、同じく対称な構成が適用される。
【００２５】
又、本発明の概念は、上述の実施例の場合よりも多いコイルから構成しているコイル体にも適用される。
【図面の簡単な説明】
【図１】フィラーの部分断面斜視図である。
【図２】本発明の第一実施態様の中空コイル体の軸方向断面図である。
【図３】本発明の第二実施態様の中空コイル体の軸方向断面図である。
【図４】第一実施態様の変形の中空コイル体の軸方向断面図である。
【図５】第二実施態様の変形の中空コイル体の軸方向断面図である。
【符号の説明】
１ 中空コイル体
２ 移動可能なコア
３ 本体
４ リード線
５ ケーブル
６ ロッド
７ 測定針
８ 保持管体
９ コイル
１０ 弾性スペーサ
１１ 端末フランジ
【産業上の利用分野】
本発明は、中空コイルに関し、具体的には、管体内の二つの端末フランジの間に配設された複数のコイルとスペーサを有するタイプの、変位を測定する誘導トランスジューサの中空コイル体に関しており、この場合、コイルの配列は、コイル体の長さの中央に関し対称でなければならない。
【０００２】
【従来の技術】
このタイプにおける従来技術のトランスジューサは、工場の作業所において機械的部品の測定と大きさの検査に特に使用されるフィラーの本体に対する測定針の相対変位を表す電気信号を生成するために使用される。
【０００３】
この種のフィラーの場合、コイルのインピーダンスを修正し、これにより、電気的測定信号を発生するように、可動測定針は、本体に固定された中空コイル体内において並進運動のために誘導される磁性材のコアへ、ロッドにより接続されている。測定の代数値は、コイル体の中央横断面の位置により、すなわち、その構成要素であるコイル、スペーサ、およびフランジが直線に整列している管体の長さの中央において示されるゼロ位置に関して設定される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
優れた性能と、与えられたデザインにおいて直線性の誤差を最小となし、コイル体を構成している要素を直線的に配列することにより組立体の形態を考慮したトランスジューサを得るために、その名目上の対称位置即ちコイル体の中央が対称位置になるようにこれらの要素を組み立てることが求められる。しかし、機械的許容誤差によりこれら要素の縦方向寸法の範囲が変動するので、対称に組立てることは実際には不可能である。
【０００５】
コイル、フランジ、およびスペーサの合計の長さは、管体の長さより小さいか、または、大きい場合がほとんどである。つまり前者の場合、残余の遊びにより、組立体は非対称となり、直線性の大きな誤差を生ずる。又、後者の場合にあっては、過剰な長さにより、管体にフランジを挿入する場合に問題が発生する。
【０００６】
コイル、スペーサ及びフランジの合計の長さが、管体の長さに等しい場合にはコイル体の最適な組立体が可能であるが、極めてまれに偶発的に起こるに過ぎない。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、コイル管体内に直線的に配列されたコイル体構成要素の多様な製作寸法に関する上記の欠点を改善してなるトランスジューサ用の改善された中空コイル体を提供することである。
【０００８】
このために、本発明による中空コイル体は、二つのコイル体の構成要素の間に圧縮配設された弾性材を少なくとも一つのスペーサとして有する。
【０００９】
この方式の場合、コイル体の構成要素の長さの合計とそれらが直線に整列されているコイル体の管体の長さとの間の正負の差は、すべて、弾性材のスペーサの変形により補償されており、これは、上述の差の大きさに従って、大小の圧縮状態を見込んでいる。これは、管体内のコイル体のコイルの対称的配置に関連して、弾性材のスペーサが、与えられたデザインに関して生成した電気的測定信号の直線性の最小可能な誤差にとどめることを可能にしている自動センターリング装置を構成していることを意味しており、このようにして、直線性のこの誤差は、常に、この装置のゼロ位置に対して対称に形成されている。
【００１０】
本発明の基本概念から始まり、コイル体を構成している要素が直線的に配列している構成体の応用が提案されている。
【００１１】
第一実施態様において、コイル体は、二つのコイルと、その間に圧縮された弾性材のスペーサとから成っており、さらに、この二つのコイルは、管体の二つの端末フランジに支えられている。この第一実施態様は、二つのコイルだけを有する最も一般的なトランスジューサに適している。
【００１２】
主コイルが二つの副コイルの間に配置されているトランスジューサに適した第二実施態様において、コイル体は、三つのコイルと、それぞれが二つの隣接したコイルの間に圧縮された、同一長さの弾性材の二つのスペーサとから成っており、三つのコイルと二つのスペーサとのこの組立体の二つの端は、管体の二つの端末フランジに支えられている。
【００１３】
第一実施態様の変形において、コイル体は、二つのコイルと、二つのコイルの間の剛性材のスペーサ、およびそれぞれが管体の二つの端末フランジの一つと二つのコイルの一つとの間に圧縮された、同じ長さの弾性材の二つのスペーサから成っている。
【００１４】
最後に、第二実施態様の変形において、コイル体は、三つのコイル、それぞれが二つの隣接しているコイルの間に配置された、同じ長さの二つの剛性スペーサ、およびそれぞれが管体の二つの端末フランジの一つと、上述の三つのコイルと二つの剛性スペーサとの組立体との間に圧縮された、同じ長さの弾性材からなる二つのスペーサとから成っている。
【００１５】
添付図面は、前述の二つの実施態様と二つの変形、および本発明の利点により利益のあるコイル体を有する測定トランスジューサを備えたフィーラを実施例により図示している。
【００１６】
【実施例】
図１に部分的に示されたフィラーは、中空コイル体１と磁性材の移動可能なコア２から構成している、変位を測定する電磁トランスジューサから成っている。コイル体１は、本体３内の一定位置に保持され、ケーブル５のリード線４により給電されている。コア２は、本体３内の並進運動に誘導されたロッド６の端部へ固定されている。本体３の内部には、ロッド６が測定針７を有し、フィラーの縦軸に沿ったロッドの並進運動により、コア２はコイル体１内において同一方向に等量の運動を行う。従って、フィラーの本体３に対する測定針７の相対変位の測定信号は、コイル体１のコイルのインピーダンスを変化することにより発生する。測定の代数値は、コイル体１の中央横断平面Ｐにより示されたゼロ位置に対して設定され、この平面はコイル配分の対称な平面を構成しており、その位置は、与えられたデザインに対し不変であることが望まれ、デザインは考察されたコイル体のタイプにより異なるものである。
【００１７】
図２に示された本発明の第一実施態様において、コイル体は、二つのコイル９、スペーサ１０、および二つの端末フランジ１１が直線に整列されている保持管体８を有する。例えば、誘電性ゴムなどの弾性材で製作されたスペーサ１０は、二つのコイル９の間に配置されている。管体８と二つのフランジ１１は、剛性材であり、コイル９とスペーサ１０との組立体は、二つのフランジ１１の間に把持されており、フランジ１１は、例えば、硬化剤により接合するか、または圧着により管体８へ固定されている。
【００１８】
このようにして形成された中空体の長さに沿った弾性スペーサ１０の長さは、製作許容誤差の限界内のほかの要素の縦軸寸法の範囲がどのようであっても、スペーサ１０が常に二つのコイル９の間に圧縮されるように、設定される。従って、コイル９の間に圧縮された弾性スペーサ１０により、コイル９は、支持されている二つのフランジ１１の内側の接触面に対して、対称に組み立てられる。その結果、コイル体が中央面Ｐにより示された装置のゼロ位置に対して対称であるので、管体８内に直線的に配列したコイル体の構成要素の異なる縦方向寸法により発生した測定信号の直線性誤差は、可能な限り小さくなる。
【００１９】
図３に示された本発明の第二実施態様は、主コイル１２が管体８内で二つの副コイル１３の間に格納されている電磁トランスジューサの中空コイル体である。このデザインでは、同じ長さの弾性材で製作された二つのスペーサ１４が、三つのコイルのうちの二つのコイルの間にそれぞれ圧縮されており、三つのコイル１２，１３と二つの弾性スペーサ１４との組立体の端部は、管体８の二つの端末フランジ１７に支持されている。この方式では、主コイル１２は、二つの副コイル１３の間に自動的に心出しされ、この場合でも、中央平面Ｐにより示された装置のゼロ位置に対して対称であるので、直線性誤差は可能な限り小さい。
【００２０】
管体内に格納された副コイルが二つの主コイルの間にあるならば、同じく対称な構成が適用される。
【００２１】
図４と５において示されているように、上述の二つの実施態様の変形は、中央平面Ｐにより示された装置のゼロ位置に対する直線性誤差の対称性と同じ利点を有する。
【００２２】
図４に示された第一実施態様の変形の場合、管体８は、二つのコイル９０と、コイル９０の間にある剛性材のスペーサ１９と、それぞれが管体８の二つの端末フランジ２０の一つとコイル９０の一つとの間に圧縮された弾性材の二つのスペーサ１８とから成っている。
【００２３】
図５に示された第二実施態様の変形の場合、コイル体は、三つのコイル、すなわち、主コイル１２０および二つのコイル１３０と、それぞれが前記三つのコイルのうちの二つのコイルの間にある同一長さの二つの剛性スペーサ２１と、それぞれが管体８の二つのフランジ２３の一つと、上述の三つのコイル１２０，１３０と二つのスペーサ２１との組立体との間に圧縮された弾性材の二つのスペーサ２２とから成っている。
【００２４】
この場合でもまた、副コイルが二つの主コイルの間にあるならば、同じく対称な構成が適用される。
【００２５】
又、本発明の概念は、上述の実施例の場合よりも多いコイルから構成しているコイル体にも適用される。
【図面の簡単な説明】
【図１】フィラーの部分断面斜視図である。
【図２】本発明の第一実施態様の中空コイル体の軸方向断面図である。
【図３】本発明の第二実施態様の中空コイル体の軸方向断面図である。
【図４】第一実施態様の変形の中空コイル体の軸方向断面図である。
【図５】第二実施態様の変形の中空コイル体の軸方向断面図である。
【符号の説明】
１ 中空コイル体
２ 移動可能なコア
３ 本体
４ リード線
５ ケーブル
６ ロッド
７ 測定針
８ 保持管体
９ コイル
１０ 弾性スペーサ
１１ 端末フランジ
Claims (5)
- 管体内において二つの端末フランジの間に直線的に配列された複数のコイルとスペーサとを含み、コイルの配分がコイル体の長さの中央に対し対称でなければならない変位測定用誘導トランスジューサの中空コイル体において、コイル体が一直線上の二つのコイル体要素の間に圧縮された弾性材からなる少なくとも一つのスペーサ（１０，１４，１８，２２）を含んでいることを特徴とするトランスジューサ用中空コイル体。
- コイル体が二つのコイル（９）とコイル（９）との間に圧縮された弾性材からなるスペーサ（１０）を含んでおり、前記二つのコイルがさらに管体（８）の二つの端末フランジに支持されていることを特徴とする請求項１に記載のトランスジューサ用中空コイル体。
- コイル体が三つのコイル（１２，１３）とそれぞれが前記三つのコイルのうちの二つの間に圧縮された同じ長さの弾性材からなる二つのスペーサ（１４）とを含んでおり、三つのコイルと二つのスペーサとの組立体の二つの端部が管体（８）の二つの端末フランジ（１７）に支持されていることを特徴とする請求項１に記載のトランスジューサ用中空コイル体。
- コイル体が二つのコイル（９０）と、前記二つのコイルの間に剛性材の二つのスペーサ（１９）と、それぞれが管体（８）の二つの端末フランジの一つと前記二つのコイルの一つとの間に圧縮された同じ長さの弾性材からなる二つのスペーサ（１８）とを含んでいることを特徴とする請求項１に記載のトランスジューサ用中空コイル体。
- 三つのコイル（１２０，１３０）と、それぞれが三つのコイルの二つの間に配置された同じ長さの二つの剛性スペーサ（２１）と、それぞれが管体（８）の二つの端末フランジ（２３）の一つと前記三つのコイルおよび前記二つの剛性スペーサの前述の組立体との間に圧縮された同じ長さの弾性材からなる二つのスペーサとを含んでいることを特徴とする請求項１に記載のトランスジューサ用中空コイル体。
Applications Claiming Priority (2)
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Publications (2)
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