JP5108822B2 - Sensor device - Google Patents

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Description

本発明は、センサ装置に関するものである。   The present invention relates to a sensor device.

従来より、回転式のポジションセンサが提供されている(例えば特許文献1参照)。このポジションセンサは、一定の曲率で湾曲形成されたボビンに巻回される検出コイルと、同様に一定の曲率で湾曲形成され、上記の検出コイル内に進退自在に挿入されるコアとを備えており、検出コイルへのコアの挿入量に応じて検出コイルのインピーダンスが変化するように構成されている。そして、定電流回路から出力される定電流と、検出コイルのインピーダンスにより決まる検出コイルの両端電圧のピーク値に応じて、コアと検出コイルとの位置情報を示す変位信号が出力されるようになっている。   Conventionally, a rotary position sensor has been provided (see, for example, Patent Document 1). The position sensor includes a detection coil wound around a bobbin that is curved with a constant curvature, and a core that is similarly curved with a constant curvature and is inserted into the detection coil so as to freely advance and retract. The impedance of the detection coil is changed according to the amount of the core inserted into the detection coil. A displacement signal indicating position information between the core and the detection coil is output according to the constant current output from the constant current circuit and the peak value of the voltage across the detection coil determined by the impedance of the detection coil. ing.

特開2004−29002号公報(段落[0070]、及び、第2図)JP 2004-29002 A (paragraph [0070] and FIG. 2)

上述の特許文献1に示したポジションセンサでは、コアが片持ち支持される構造であるため、部品の傾きや平行度のばらつきなどによりコアがボビンに干渉する虞があった。そのため、両者が干渉しないようにコアとボビンのクリアランスを大きく設定する必要があり、その結果装置の大型化を招くものであった。また、コアの先端部分が振動により大きく振れることで検出コイルのインピーダンスが変化し、出力特性が不安定になる可能性もあった。   In the position sensor shown in Patent Document 1 described above, since the core is cantilevered, there is a possibility that the core may interfere with the bobbin due to variations in the inclination of components and parallelism. Therefore, it is necessary to set a large clearance between the core and the bobbin so that they do not interfere with each other, resulting in an increase in the size of the apparatus. In addition, there is a possibility that the impedance of the detection coil changes due to the vibration of the tip of the core due to vibration, and the output characteristics become unstable.

本発明は上記問題点に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、安定した出力特性が得られる小型のセンサ装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a small sensor device capable of obtaining stable output characteristics.

請求項1の発明は、検出コイルと、当該検出コイルを取り囲むようにして配置され、検出コイルに対して検出コイルの巻軸方向に相対変位する導電性筒体と、当該導電性筒体の変位に応じて変化する検出コイルのインダクタンスに基づいて検出コイルに対する導電性筒体の相対位置を示す位置信号を出力する制御部と、変位方向における導電性筒体の中間部で当該導電性筒体を支持し、導電性筒体とともに所定範囲内で移動自在に変位する可動体とを備えることを特徴とする。   According to the first aspect of the present invention, a detection coil, a conductive cylinder that is disposed so as to surround the detection coil, and is relatively displaced in the winding axis direction of the detection coil with respect to the detection coil, and a displacement of the conductive cylinder A control unit that outputs a position signal indicating the relative position of the conductive cylinder with respect to the detection coil based on the inductance of the detection coil that changes in response to the detection coil, and the conductive cylinder at an intermediate portion of the conductive cylinder in the displacement direction. And a movable body that is movably displaced within a predetermined range together with the conductive cylinder.

請求項2の発明は、検出コイルと、当該検出コイルに対応する導電性筒体とで構成される検出部を2組備え、制御部は、少なくとも何れか一方の検出部の検出結果に基づいて位置信号を出力することを特徴とする。   The invention according to claim 2 includes two sets of detection units each including a detection coil and a conductive cylinder corresponding to the detection coil, and the control unit is based on a detection result of at least one of the detection units. A position signal is output.

請求項3の発明は、導電性筒体と可動体とを同時成形することを特徴とする。   The invention according to claim 3 is characterized in that the conductive cylinder and the movable body are simultaneously molded.

請求項4の発明は、可動体を所定の初期位置に復帰させるための復帰ばねを備えることを特徴とする。   The invention of claim 4 is characterized by comprising a return spring for returning the movable body to a predetermined initial position.

請求項5の発明は、導電性筒体は、金属板から曲成された2つの半円筒体を接合して構成されることを特徴とする。   The invention according to claim 5 is characterized in that the conductive cylinder is formed by joining two semi-cylindrical bodies bent from a metal plate.

請求項6の発明は、導電性筒体は、めっき処理が施された樹脂パイプであることを特徴とする。   The invention according to claim 6 is characterized in that the conductive cylindrical body is a resin pipe subjected to plating treatment.

請求項1の発明によれば、検出コイルに対して相対変位する導電性筒体が、その変位方向における中間部で可動体に支持されているため、従来例の片持ち構造のように両者の干渉を考慮してクリアランスを大きく設定しなくてもよく、装置の大型化を抑えることができる。また、従来例のように片持ち構造ではないため、振動による振れを抑えることができ、そのため安定した出力特性が得られる。さらに、導電性筒体と検出コイルとが非接触であるため、経年的な耐久性に優れたセンサ装置を提供できるという効果がある。   According to the first aspect of the present invention, the conductive cylinder that is displaced relative to the detection coil is supported by the movable body at the intermediate portion in the displacement direction. It is not necessary to set a large clearance in consideration of interference, and an increase in the size of the apparatus can be suppressed. Further, since it is not a cantilever structure as in the conventional example, vibration due to vibration can be suppressed, and stable output characteristics can be obtained. Further, since the conductive cylinder and the detection coil are not in contact with each other, there is an effect that it is possible to provide a sensor device having excellent aging durability.

請求項2の発明によれば、2つの検出部でそれぞれ検出したインダクタンスの変化を比較することによって、何れか一方の検出部が故障した場合には両者の差が所定範囲外となるので、比較結果から何れか一方の検出部が故障していると判断でき、その結果検出部が故障したまま使用し続けるのを防止できる。また、検出結果として何れか一方の検出部の検出結果を用いた場合には、一方の検出部が故障した場合でももう一方の検出部で位置検出が可能であるから、誤検出を防止することができるという効果がある。   According to the invention of claim 2, by comparing the change in inductance detected by each of the two detection units, if one of the detection units fails, the difference between the two is outside the predetermined range. From the result, it can be determined that one of the detection units is out of order, and as a result, it is possible to prevent the detection unit from continuing to be used while it is out of order. In addition, when the detection result of one of the detection units is used as the detection result, even if one of the detection units breaks down, position detection is possible with the other detection unit, thus preventing erroneous detection. There is an effect that can be.

請求項3の発明によれば、導電性筒体と可動体とを同時成形することによって両者の位置精度を高めることができ、その結果センサ出力のばらつきを抑えることができるという効果がある。   According to the invention of claim 3, by simultaneously molding the conductive cylinder and the movable body, it is possible to increase the positional accuracy of both, and as a result, it is possible to suppress variations in sensor output.

請求項4の発明によれば、可動体の変位時には復帰ばねにより付勢されているため、可動体のがたつきを抑えることができ、その結果センサ出力のばらつきを抑えることができるという効果がある。   According to the invention of claim 4, since the return spring is biased when the movable body is displaced, it is possible to suppress the rattling of the movable body, and as a result, it is possible to suppress variations in sensor output. is there.

請求項5の発明によれば、金属板から曲成された2つの半円筒体を接合することによって、金属パイプを曲げる場合に比べて安価で且つ高精度の導電性筒体を実現でき、またこの導電性筒体を用いることで検出精度を高めたセンサ装置を実現できるという効果がある。   According to the invention of claim 5, by joining two semi-cylindrical bodies bent from a metal plate, it is possible to realize a conductive cylinder that is less expensive and more accurate than the case of bending a metal pipe, and By using this conductive cylinder, there is an effect that a sensor device with improved detection accuracy can be realized.

請求項6の発明によれば、樹脂パイプを用いることによって、金属パイプを曲げる場合に比べて高精度の導電性筒体を実現でき、且つ軽量化を図ることもできる。また、この導電性筒体を用いることで検出精度を高めたセンサ装置を実現できる。さらに、導電性筒体を樹脂パイプで構成することによって、検出コイルとの干渉も容易に防止できるという効果がある。   According to the invention of claim 6, by using the resin pipe, it is possible to realize a highly accurate conductive cylinder as compared with the case of bending the metal pipe, and it is also possible to reduce the weight. Moreover, the sensor apparatus which raised detection accuracy by using this electroconductive cylinder is realizable. Further, by forming the conductive cylinder with a resin pipe, there is an effect that interference with the detection coil can be easily prevented.

本実施形態のセンサ装置の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the sensor apparatus of this embodiment. (a)は同上の斜視図、(b)は同上からカバーを取り外した状態の斜視図である。(A) is a perspective view of the same as above, (b) is a perspective view of the state which removed the cover from the same as the above. 同上の断面図である。It is sectional drawing same as the above. (a)は同上からカバーを取り外した状態の正面図、(b)は同上の背面図、(c)は同上の下面図である。(A) is the front view of the state which removed the cover from the same, (b) is a rear view same as the above, (c) is a bottom view same as the above.

本発明に係るセンサ装置の実施形態を図1〜図4に基づいて説明する。本発明に係るセンサ装置は、回転機構の回転量を検出するために用いられる回転式のセンサ装置であって、例えば舵角センサやスロットル開度センサとして用いられる。なお、回転機構を備えたものであれば上記の用途に限定されるものではない。   An embodiment of a sensor device according to the present invention will be described with reference to FIGS. The sensor device according to the present invention is a rotary sensor device used for detecting the amount of rotation of the rotation mechanism, and is used as, for example, a steering angle sensor or a throttle opening sensor. In addition, if it is provided with the rotation mechanism, it is not limited to said use.

本実施形態のセンサ装置は、図1に示すように、2組のコイルブロック2,2と、ロータブロック3と、制御基板(制御部)4と、これらを収納するためのケース1とを備えている。   As shown in FIG. 1, the sensor device of the present embodiment includes two sets of coil blocks 2, 2, a rotor block 3, a control board (control unit) 4, and a case 1 for housing these. ing.

ケース1は、一面(図3中の左面)が開口する円形箱状のケース本体10と、ケース本体10の開口を閉塞するように当該ケース本体10に被着されるカバー11とで構成されている。ケース本体10は、例えば合成樹脂成形品であって、ケース本体10の両側には、当該ケース本体10を被取付部(図示せず)に取り付けるための取付片12,12が一体に設けられており、各取付片12には、それぞれ取付ねじ(図示せず)が挿通されるねじ挿通孔12aが貫設されている。また、ケース本体10の下側には、図示しないコネクタが接続される矩形箱状のコネクタ接続部13が一体に設けられており、このコネクタ接続部13の下面には、コネクタが差込接続される接続口13aが開口している(図2(a)および図4(c)参照)。さらに、接続口13aの開口端縁には、差込接続されたコネクタの抜け防止用の突起13bが突設されている。また、ケース本体10の他面側(図3中の右側)には、後述のロータブロック3のシャフト31を軸支する軸受14が設けられている。さらに、コネクタ接続部13の内部には、複数(本実施形態では4本)のL字型のコネクタ端子8が、その一端側を接続口13aに臨ませる形で横並び(図3中の紙面に垂直な方向)に配置されている。なお、各コネクタ端子8の他端側は、それぞれ制御基板4の所定位置に半田固定される。ここにおいて、本実施形態では、上記のコネクタ端子8がコネクタ接続部13とともにケース本体10と同時成形される。   The case 1 is composed of a circular box-shaped case main body 10 whose one surface (left surface in FIG. 3) is open, and a cover 11 that is attached to the case main body 10 so as to close the opening of the case main body 10. Yes. The case body 10 is, for example, a synthetic resin molded product, and attachment pieces 12 and 12 for attaching the case body 10 to an attached portion (not shown) are integrally provided on both sides of the case body 10. Each mounting piece 12 is provided with a screw insertion hole 12a through which a mounting screw (not shown) is inserted. In addition, a rectangular box-shaped connector connecting portion 13 to which a connector (not shown) is connected is integrally provided on the lower side of the case main body 10, and the connector is inserted and connected to the lower surface of the connector connecting portion 13. The connection port 13a is open (see FIG. 2 (a) and FIG. 4 (c)). Further, a protrusion 13b for preventing the connector connected by plug-in from protruding is provided at the opening edge of the connection port 13a. Further, on the other surface side (right side in FIG. 3) of the case body 10, a bearing 14 that supports a shaft 31 of the rotor block 3 described later is provided. Further, a plurality (four in this embodiment) of L-shaped connector terminals 8 are lined up side by side in the connector connection portion 13 so that one end thereof faces the connection port 13a (on the paper surface in FIG. 3). (Vertical direction). The other end side of each connector terminal 8 is fixed by soldering at a predetermined position on the control board 4. Here, in the present embodiment, the connector terminal 8 is molded simultaneously with the connector main body 10 together with the connector connecting portion 13.

また、カバー11は、ケース本体10と同様に合成樹脂成形品であって、ケース本体10の開口寸法と略同寸法に設定されており、接着あるいは超音波溶接などの方法でケース本体10に取り付けられるようになっている。   Further, the cover 11 is a synthetic resin molded product similar to the case body 10, and is set to approximately the same size as the opening dimension of the case body 10, and is attached to the case body 10 by bonding or ultrasonic welding. It is supposed to be.

コイルブロック2は、一定の曲率で湾曲形成された合成樹脂成形品からなるコイルボビン20と、コイルボビン20において細径となっている巻胴部に巻回される検出コイル21と、コイルボビン20の一端側に配置され、検出コイル21の両端と電気的に接続される一対のコイル端子22,22とで構成されている。そして、本実施形態では、各コイルブロック2,2が、それぞれケース本体10の中心軸を中心として点対称な位置に配置される(図2(b)および図4(a)参照)。   The coil block 2 includes a coil bobbin 20 made of a synthetic resin molded product curved with a constant curvature, a detection coil 21 wound around a winding body having a small diameter in the coil bobbin 20, and one end side of the coil bobbin 20 And a pair of coil terminals 22, 22 electrically connected to both ends of the detection coil 21. And in this embodiment, each coil block 2 and 2 is arrange | positioned in the point-symmetrical position centering | focusing on the central axis of case main body 10, respectively (refer FIG.2 (b) and FIG.4 (a)).

ロータブロック3は、ケース1に対して回転自在に配置される円板状の可動体30と、可動体30の一端側(図3中の右側)に配置され、後述のセンサレバー5が取り付けられるシャフト31と、可動体30の側部から延出する筒状の取付具34,34を介して可動体30に支持される導電性筒体32,32と、可動体30を所定の初期位置に復帰させるための復帰ばね33とで構成される。なお、上記の可動体30および両取付具34,34は、合成樹脂による一体成形品である。   The rotor block 3 is disposed on a disc-shaped movable body 30 that is rotatably arranged with respect to the case 1 and one end side (right side in FIG. 3) of the movable body 30, and a sensor lever 5 described later is attached thereto. The shaft 31, conductive cylinders 32 and 32 supported by the movable body 30 via cylindrical attachments 34 and 34 extending from the side of the movable body 30, and the movable body 30 at a predetermined initial position. It is comprised with the return spring 33 for making it return. In addition, said movable body 30 and both attachments 34 and 34 are integrally molded products by a synthetic resin.

導電性筒体32は、例えば薄いアルミニウム板から曲成された2つの半円筒体を界面接合することで略筒状に形成され、本実施形態では、図1に示すように可動体30の両側に、各検出コイル21にそれぞれ対応する形で配置される。ここにおいて、本実施形態では、可動体30と導電性筒体32とを同時成形しており、その結果可動体30と導電性筒体32の位置精度を高めることができるから、本センサ装置によればセンサ出力のばらつきを抑えることができる。また、各導電性筒体32は、それぞれ中心軸方向の中間部で取付具34により支持されている。なお、各導電性筒体32の内径は、当該導電性筒体32が対応する検出コイル21に対して移動する際に干渉しない寸法に設定されている。ここに、各検出コイル21と、各検出コイル21にそれぞれ対応する導電性筒体32とで検出部が構成されており、本実施形態のセンサ装置では検出部を2組備えている。   The conductive cylinder 32 is formed in a substantially cylindrical shape by interfacial bonding of two semi-cylindrical bodies bent from, for example, a thin aluminum plate. In this embodiment, both sides of the movable body 30 are shown in FIG. In addition, the detection coils 21 are arranged in a corresponding manner. Here, in the present embodiment, the movable body 30 and the conductive cylinder 32 are formed at the same time. As a result, the positional accuracy of the movable body 30 and the conductive cylinder 32 can be increased. Accordingly, variations in sensor output can be suppressed. Each conductive cylinder 32 is supported by a fixture 34 at an intermediate portion in the central axis direction. The inner diameter of each conductive cylinder 32 is set to a dimension that does not interfere when the conductive cylinder 32 moves relative to the corresponding detection coil 21. Here, each detection coil 21 and each conductive coil 32 corresponding to each detection coil 21 constitute a detection unit, and the sensor device of this embodiment includes two sets of detection units.

制御基板4は、ケース本体10の開口寸法と略同寸法に形成されたプリント基板40からなり、上述の各コネクタ端子8に対応する部位にはそれぞれスルーホール41が貫設され、また各コイル端子22に対応する部位にはそれぞれスルーホール42が貫設されている。また、プリント基板40には、マイクロコンピュータなどの電子部品も実装されており、マイクロコンピュータでは、検出コイル21のインダクタンスの変化に基づいて検出コイル21に対する導電性筒体32の相対位置(センサレバー5の変位量に相当)を算出し、さらにコネクタ端子8を介して外部機器(図示せず)に上記情報を出力する。   The control board 4 is composed of a printed board 40 formed to have substantially the same size as the opening size of the case body 10, and through holes 41 are provided in portions corresponding to the connector terminals 8 described above, and each coil terminal. Through-holes 42 are respectively provided in portions corresponding to 22. Further, electronic components such as a microcomputer are also mounted on the printed circuit board 40. In the microcomputer, the relative position of the conductive cylinder 32 with respect to the detection coil 21 (sensor lever 5) based on the change in inductance of the detection coil 21. And the above information is output to an external device (not shown) via the connector terminal 8.

センサレバー5は、略矩形板状の主片50を有し、主片50の略中央部には上記のシャフト31が挿通される挿通孔51が貫設されている。また、主片50の長手方向一端側(図1中の下側)には、当該主片50と直交する方向に延出する一対の脚片52,52が折曲形成されており、これらの脚片52,52により上記の回転機構に取り付けられるようになっている。なお、上記の挿通孔51の形状はシャフト31の形状と同形状であり、また挿通孔51の開口寸法はシャフト31の外径寸法と略同寸法に設定されている。そして、このセンサレバー5は、挿通孔51にシャフト31を挿通させた後、ナット7を用いてねじ固定することで、図4(b)に示すようにセンサ装置に回転自在に取り付けられる。なお、この状態において、ケース本体10とセンサレバー5の間にはE型リング6が取り付けられている(図3参照)。   The sensor lever 5 has a substantially rectangular plate-shaped main piece 50, and an insertion hole 51 through which the shaft 31 is inserted is provided in a substantially central portion of the main piece 50. Further, a pair of leg pieces 52, 52 extending in a direction orthogonal to the main piece 50 is bent at one end side in the longitudinal direction of the main piece 50 (lower side in FIG. 1). The leg pieces 52 and 52 are adapted to be attached to the rotating mechanism. The shape of the insertion hole 51 is the same as the shape of the shaft 31, and the opening dimension of the insertion hole 51 is set to be approximately the same as the outer diameter dimension of the shaft 31. The sensor lever 5 is rotatably attached to the sensor device as shown in FIG. 4B by inserting the shaft 31 through the insertion hole 51 and then screwing it with the nut 7. In this state, an E-shaped ring 6 is attached between the case body 10 and the sensor lever 5 (see FIG. 3).

次に、本センサ装置の動作について説明する。まず、上記の回転機構が回転していない状態では、ロータブロック3は所定の初期位置に位置している。ここに、所定の初期位置とは、各コイルブロック2の検出コイル21が、対応するロータブロック3の導電性筒体32に挿通していない位置であり、このときロータブロック3は復帰ばね33により付勢されない中立位置にある。この状態から回転機構を回転させると、センサレバー5が回転機構に連動して回転し、それに伴ってロータブロック3も同一方向に回転する。さらに、両導電性筒体32,32も検出コイル21の巻軸方向に沿って同一方向に回転するから、各検出コイル21がそれぞれ対応する導電性筒体32に挿通されることになり、その結果各検出コイル21のインダクタンスが変化する。そして、制御基板4では、このインダクタンスの変化をコイル端子22,22を介して検出し、検出したインダクタンスの変化に基づいて検出コイル21に対する導電性筒体32の相対位置を算出する。また、制御基板4では、算出した相対位置を示す位置信号を作成し、コネクタ端子8を介して外部機器に出力する。その後、回転機構を元の位置に戻すと、ロータブロック3は復帰ばね33のばね復帰力によって所定の初期位置に復帰することになる。なお、本実施形態では、両検出コイル21,21のインダクタンスの変化を検出するように構成されており、例えば2つの検出部でそれぞれ検出したインダクタンスの変化を比較することによって、何れか一方の検出部が故障した場合には両者の差が所定範囲外となるので、比較結果から何れか一方の検出部が故障していると判断でき、その結果検出部が故障したまま使用し続けるのを防止できる。また、検出結果として何れか一方の検出部の検出結果を用いた場合には、一方の検出部が故障した場合でももう一方の検出部で位置検出が可能であるから、誤検出を防止することができる。   Next, the operation of this sensor device will be described. First, in a state where the rotation mechanism is not rotating, the rotor block 3 is located at a predetermined initial position. Here, the predetermined initial position is a position where the detection coil 21 of each coil block 2 is not inserted into the conductive cylinder 32 of the corresponding rotor block 3. At this time, the rotor block 3 is moved by the return spring 33. It is in a neutral position that is not biased. When the rotating mechanism is rotated from this state, the sensor lever 5 rotates in conjunction with the rotating mechanism, and accordingly, the rotor block 3 also rotates in the same direction. Furthermore, since both the conductive cylinders 32 and 32 rotate in the same direction along the winding axis direction of the detection coil 21, each detection coil 21 is inserted into the corresponding conductive cylinder 32. As a result, the inductance of each detection coil 21 changes. The control board 4 detects the change in inductance via the coil terminals 22 and 22 and calculates the relative position of the conductive cylinder 32 with respect to the detection coil 21 based on the detected change in inductance. Further, the control board 4 creates a position signal indicating the calculated relative position and outputs the position signal to an external device via the connector terminal 8. Thereafter, when the rotation mechanism is returned to the original position, the rotor block 3 returns to a predetermined initial position by the spring return force of the return spring 33. In the present embodiment, it is configured to detect a change in inductance of both the detection coils 21 and 21. For example, one of the detection coils 21 and 21 is detected by comparing the change in inductance detected by each of the two detection units. If the unit fails, the difference between the two will fall outside the specified range, so it can be judged from the comparison result that either one of the detectors has failed, and as a result, the detector can be prevented from continuing to be used with the failure. it can. In addition, when the detection result of one of the detection units is used as the detection result, even if one of the detection units breaks down, position detection is possible with the other detection unit, thus preventing erroneous detection. Can do.

而して、本実施形態によれば、検出コイル21に対して相対変位する導電性筒体32が、中心軸方向の中間部で可動体30に支持されているため、被取付部の振動による導電性筒体32の両端の振れ幅を小さくでき、その結果干渉する可能性が少なくなるから、従来例の片持ち構造のように両者の干渉を考慮してクリアランスを大きく設定しなくてもよく、装置の大型化を抑えることができる。また、従来例のように片持ち構造ではないため、振動による振れを抑えることができ、そのため安定した出力特性が得られる。さらに、導電性筒体32と検出コイル21とが非接触であるため、経年的な耐久性に優れたセンサ装置を提供できる。   Thus, according to the present embodiment, the conductive cylinder 32 that is relatively displaced with respect to the detection coil 21 is supported by the movable body 30 at an intermediate portion in the central axis direction. Since the swing width at both ends of the conductive cylinder 32 can be reduced and the possibility of interference is reduced as a result, it is not necessary to set a large clearance in consideration of the interference between the two as in the conventional cantilever structure. , Increase in size of the apparatus can be suppressed. Further, since it is not a cantilever structure as in the conventional example, vibration due to vibration can be suppressed, and stable output characteristics can be obtained. Furthermore, since the conductive cylinder 32 and the detection coil 21 are not in contact with each other, it is possible to provide a sensor device having excellent durability over time.

また、可動体30の変位時には復帰ばね33のばね復帰力によって付勢されているため、可動体30のがたつきを抑えることができ、その結果センサ出力のばらつきを抑えることができる。さらに、本実施形態によれば、薄いアルミニウム板から曲成された2つの半円筒体を界面接合することによって、金属パイプを曲げる場合に比べて安価で且つ高精度の導電性筒体32を実現でき、またこの導電性筒体32を用いることで検出精度を高めたセンサ装置を実現できる。また、従来例のようにコアを用いる方式では、一般的に透磁率が高い材料ほど温度に対する変動が大きいため、出力変動が大きくなってしまうが、本実施形態のようなセンサ装置では、アルミニウムのように温度による特性変動の小さい材料で導電性筒体32を構成することで、温度変化に伴う出力変動を小さく抑えることができる。その結果、小規模なキャリブレーションにより本センサ装置を実現できる。   Moreover, since the spring 30 is biased by the return force of the return spring 33 when the movable body 30 is displaced, the play of the movable body 30 can be suppressed, and as a result, variations in sensor output can be suppressed. Furthermore, according to the present embodiment, the conductive cylinder 32 is realized at a lower cost and with higher accuracy than the case of bending a metal pipe by interfacially bonding two semi-cylindrical bodies bent from a thin aluminum plate. In addition, by using the conductive cylinder 32, a sensor device with improved detection accuracy can be realized. Further, in the method using the core as in the conventional example, since the fluctuation with respect to the temperature is generally larger as the material has a higher magnetic permeability, the output fluctuation becomes large. As described above, by configuring the conductive cylinder 32 with a material having a small characteristic variation due to temperature, it is possible to suppress an output variation accompanying a temperature change. As a result, the sensor device can be realized by small-scale calibration.

ここにおいて、本実施形態では、薄いアルミニウム板から曲成された2つの半円筒体からなる導電性筒体32の場合を例に説明したが、導電性筒体は本実施形態に限定されるものではなく、例えば樹脂パイプにめっき処理を施したものであってもよい。この場合、金属パイプを曲げる場合に比べて高精度の導電性筒体を実現でき、且つ軽量化を図ることもできる。また、この導電性筒体を用いることで検出精度を高めたセンサ装置も実現可能である。さらに、導電性筒体を樹脂パイプで構成することによって、検出コイルとの干渉も容易に防止できる。   Here, in this embodiment, the case of the conductive cylinder 32 made of two semi-cylindrical bodies bent from a thin aluminum plate has been described as an example. However, the conductive cylinder is limited to this embodiment. Instead, for example, a resin pipe may be plated. In this case, a highly accurate conductive cylinder can be realized as compared with the case of bending a metal pipe, and the weight can be reduced. In addition, a sensor device with improved detection accuracy can be realized by using this conductive cylinder. Further, by forming the conductive cylinder with a resin pipe, interference with the detection coil can be easily prevented.

なお、本実施形態では、導電性筒体をアルミニウムにより構成しているが、本センサ装置は、コイルのインダクタンスの変化として導電性筒体表面の渦電流変化を検出するものであるから、アルミニウムに限定されるものではなく、導電性を有するものであれば他のものでもよい。しかも、温度による特性変動が小さい材料であればなおよい。   In this embodiment, the conductive cylinder is made of aluminum. However, since the sensor device detects a change in the eddy current on the surface of the conductive cylinder as a change in the inductance of the coil, the sensor apparatus is made of aluminum. It is not limited, and other materials may be used as long as they have conductivity. In addition, it is better if the material has a small characteristic variation with temperature.

4 制御基板(制御部)
21 検出コイル
30 可動体
32 導電性筒体
4 Control board (control unit)
21 Detection coil 30 Movable body 32 Conductive cylinder

Claims (6)

検出コイルと、当該検出コイルを取り囲むようにして配置され、検出コイルに対して検出コイルの巻軸方向に相対変位する導電性筒体と、当該導電性筒体の変位に応じて変化する検出コイルのインダクタンスに基づいて検出コイルに対する導電性筒体の相対位置を示す位置信号を出力する制御部と、変位方向における導電性筒体の中間部で当該導電性筒体を支持し、導電性筒体とともに所定範囲内で移動自在に変位する可動体とを備えることを特徴とするセンサ装置。   A detection coil, a conductive cylinder that is disposed so as to surround the detection coil, and is relatively displaced in the winding axis direction of the detection coil with respect to the detection coil, and a detection coil that changes according to the displacement of the conductive cylinder A control unit that outputs a position signal indicating the relative position of the conductive cylindrical body with respect to the detection coil based on the inductance of the conductive cylinder, and the conductive cylindrical body is supported by an intermediate portion of the conductive cylindrical body in the displacement direction. And a movable body movably displaced within a predetermined range. 前記検出コイルと、当該検出コイルに対応する前記導電性筒体とで構成される検出部を2組備え、前記制御部は、少なくとも何れか一方の検出部の検出結果に基づいて前記位置信号を出力することを特徴とする請求項1記載のセンサ装置。   Two sets of detection units each including the detection coil and the conductive cylinder corresponding to the detection coil are provided, and the control unit outputs the position signal based on a detection result of at least one of the detection units. The sensor device according to claim 1, wherein the sensor device outputs the sensor device. 前記導電性筒体と可動体とを同時成形することを特徴とする請求項1または2の何れか1項に記載のセンサ装置。   The sensor device according to claim 1, wherein the conductive cylinder and the movable body are formed simultaneously. 前記可動体を所定の初期位置に復帰させるための復帰ばねを備えることを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載のセンサ装置。   The sensor device according to any one of claims 1 to 3, further comprising a return spring for returning the movable body to a predetermined initial position. 前記導電性筒体は、金属板から曲成された2つの半円筒体を接合して構成されることを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載のセンサ装置。   The sensor device according to any one of claims 1 to 4, wherein the conductive cylinder is configured by joining two semi-cylindrical bodies bent from a metal plate. 前記導電性筒体は、めっき処理が施された樹脂パイプであることを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載のセンサ装置。   The sensor device according to claim 1, wherein the conductive cylindrical body is a resin pipe that has been subjected to a plating treatment.
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