JPH03279810A - 静電容量型検出器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 この発明は、機械的な微少変位量を静電容量の変化量と
して電気信号に変換するようにした静電容量型検出器の
構造の改良に関するものである。

〈従来の技術〉 従来のこの種の検出器としては、本願出願人による平成
１年３月９日付出願の特許出願に開示されたものがある
。

この検出器は、第１図に示すように、金属材料よりなる
円筒状のケース２内に平行板バネ構造を有する検出部Ａ
を収容してなるものである９この検出部Ａは、円筒状ケ
ース２内に取り付けられた二枚の金属材よりなる平行配
置の板バネ４゜６と、この円筒状ケース２のほぼ軸中心
線上を移動可能に前述の平行板バネ４，６によって支承
された金属のコア軸８と、平行板バネ間内でこのコア軸
８に円筒状のプラスチック材よりなる絶縁パイプ９を介
して取り付けられた円筒状の金属のコア電極１０と、こ
のコア電極１０の外周面と一定の隙間をもって板バネ間
内で円筒状ケース２の内周壁にプラスチック材よりなる
絶縁円筒３を介して取り付けられた金属よりなるリング
状の一対の固定電極１２．１４とを含み、コア軸８の変
位を、コア電極１０と一対の固定電極１２．１４とによ
り差動的に容量の変化量として電気信号に変換するもの
である。

この検出部Ａの固定電極１２．１４は、円筒状ケース２
の内周壁下方のリング状の突出部２ａを基準にして金属
材よりなるスペーサ１６，１８゜２０及び２２と、ポリ
エステルなどのプラスチックシート材よりなる絶縁シー
ト５ａ、５ｂ及び５Ｃにより位１決めされ、ケース２の
開口部２ｂに嵌入される第１のケースナツト５０とケー
ス２の突出部２ａとの間に挟まれて固定されている。又
、コア電極１０は、コア軸８の下方段部８ａの上面８ｂ
を基準として、金属材よりなるスペーサ２４゜２６．２
８及び３０と、ポリエステルなどのプラスチックシート
材よりなる絶縁シート７ａ及び７ｂにより位置決めされ
、コア軸８の先端側のネジ部にネジ結合する第１の軸ナ
ツト５２とコア軸８の段部８ａとの間に挟まれて固定さ
れている。

このように検出部Ａがケース２内に挿入され、第１のケ
ースナツト５０及び第１の軸ナツト５２によって固定さ
れた後、外部から検出部Ａ内への異物〈水分、研磨材、
塵埃など）の侵入を防ぐ目的で、この円筒状ケース２の
開口部２ｂを塞ぐように可視性に富み、化学的に安定し
た薄いポリエチレンフィルムなどからなる防湿フィルム
３２が、ケース内周壁側及びコア軸側で、それぞれ防湿
フィルム３２との間で摩擦係数の小さい、しかも弾性に
富んだテフロンなどのようなパツキン３４゜３６及び３
８．４０に挟まれて挿入され、ケース内周壁側では第２
のケースナツト５４によって、第１のケースナツト５０
との間に挟まれて固定され、又、コア軸側では第２の軸
ナツト５６によって、第１の軸ナツト５２との間に挟ま
れて固定されている。

即ち、上記構造における検出部Ａに着目すると、この検
出部Ａは防湿フィルム３２及びパツキン３４〜４０の固
定部材（第２のケースナツト５４及び第２の軸ナツト５
６）とは別の固定部材（第１のケースナツト５０及び第
１の軸ナツト５２）によって、防湿フィルム３２及びパ
ツキン３４〜４０の前段でケース２内に固定されている
ため、周囲温度変化に対して、鉄の線膨張係数の１０倍
から２０倍といったポリエチレン及びテフロンよりなる
防湿フィルム３２及びパツキン３４〜４０の温度変化に
対する検出部Ａ内への影響を避けるようになっている、 〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、上述の構造においても検出部Ａ内に鉄の
線膨張係数より数倍大きいポリエステルフィルムよりな
る絶縁シート５ａ、５ｂ、５ｃ及び７ａ、７ｂ、更に絶
縁パイプ９、絶縁円筒３が介装されているため、例えば
温度差として１０℃とか更に２０℃といった大きな温度
変化に対しては、僅かではあるが温度変化前後における
検出器の指示誤差、所謂温度ヒステリシスが生じてしま
った。

そこで、この発明は、防湿フィルム及びパツキンの前段
で、これら防湿フィルム及びパツキンとは別の固定部材
によって単独でケース内に固定された検出部Ａを、全て
金属材料と、この金属材料の線膨張係数とほぼ等しいセ
ラミック材料とによって形成することによって、温度差
の大きな温度変化に対しても、より安定した高精度の静
電容量型検出器の提供を目的とするものである。

〈課題を解決するための手段〉 この発明の静電容量型検出器は、円筒状のケースと、二
枚の平行板バネ間の中心側にコア軸を介して可動的に支
持された円筒状のコア電極と、板バネ間内でこのコア電
極の外周面と一定の隙間をもって対向するリング状の一
対の固定電極とを有し、ケース内に収納された検出部と
、ケースの一方の開口端を塞ぐようにパツキン部材を介
して配設された防湿フィルムと、上記検出部は、防湿フ
ィルム及びパツキン部材の固定部材とは別の固定部材に
よって、防湿フィルム及びパツキン部材の前段でケース
内に固定された静電容量型検出器において、検出部は、
全て金属材料及びセラミック材料によって形成されてい
ることを特徴とする特） 〈作用〉 この発明の静電容量型検出器における検出部は、防湿フ
ィルム及びパツキン部材とは別の固定部材によってケー
ス内に固定され、しかも全て金属材料及びセラミック材
料とによって形成されている。

従って、防湿フィルム及びパツキン部材の膨張、収縮が
直接検出部の固定部分に影響を及ぼすことがなく、しか
も検出部内部は検出部が一体となってほとんど等しいｌ
！張、収縮を行うため、温度変化に対して高精度を保つ
ことが可能となる。

〈実施例〉 以下図面に基づいて、この発明の詳細な説明する。

第１図はこの発明の好適な一実施例に係る静電容量型検
出器の構造を示す断面図である。

尚、第２図に示す静電容量型検出器と同一部分に間して
は同一の符号が付しである６ 本実施例における検出器は、第２図に示す検出器と検出
部Ａの構造及び構成部材が興なる他は実質的に同一であ
る。

即ち、本実施例における検出部Ａは、コア軸８側の部材
である平行板バネ４，６、コア電極１１０、スペーサ２
４．３０、コア電極１１０の絶縁スペーサ１２６，１２
８は、コア軸８に取り付けられる第１の軸ナツト５２と
コア軸８の段部８ａとの闇に挟まれて固定されている。

又、この検出部Ａのケース２の内周壁側の部材である平
行板バネ４，６、固定電極１１２．１１４、スペーサ１
６．２２、固定電極１１２．１１４の絶縁スペーサ１１
８．１１９．１２０は、ケース２の開口部２ｂに嵌入さ
れる第１のケースナツト５０とケース２の突出部２ａと
の間に挟まれて固定されている。そして、絶縁スペーサ
１２６．１２８及び１１８．１１９，１２０は鉄の線膨
張係数とほぼ等しいセラミック材料にて形成されており
、コア電極８及び固定電極１１２．１１４をそれぞれ電
気的に絶縁している。又絶縁スペーサ以外の部材は金属
材料より形成されており、従って本実施例における検出
部Ａは全て金属材料及びセラミック材料で形成されてい
る。

〈発明の効果〉 この発明によれば、防湿フィルム及びパツキン部材を介
さないで、即ちＭ１６１１張係数の大きな部材をすべて
除いて検出部のみをケース内に固定すると共に、検出部
をほぼ等しい線膨張係数を有する部材のみで形成するよ
うにしなので、周囲の温度変化、特に温度差１０°Ｃ以
上といった大きな温度変化に対しても検出部それ自身は
勿論のこと、防湿フィルム及びパツキン部材の大きな膨
張、収縮に対しても検出部への影響はなくなり、安定し
た高精度を長期に亘って確保することができるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る静電容量型検出器の断
面図、 第２図は従来の静電容量型検出器の断面図である。 ２　・・ケース、 ４．６・・・平行板バネ、 ８・・・コア軸、 １１０・・・コア電極、 １１２．１１４・・・固定電極、 １６．２２．２４．３０・・・スペーサ、１１８、　１
１９．　１２０．　１２６．　１２８・絶縁スペーサ、 ３２　・・防湿フィルム、 ３４．３６，３８．４０・・・パツキン、５０・・・第
１のケースナツト、 ５２・・・第１の軸ナツト、 ５４・・・第２のケースナツト、 ５６　・・第２の軸ナツト。 第 １ 因 第

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）円筒状のケースと、二枚の平行板バネ間の中心側
   にコア軸を介して可動的に支持された円筒状のコア電極
   と、前記板バネ間内でこのコア電極の外周面と一定の隙
   間をもって対向するリング状の一対の固定電極とを有し
   、前記ケース内に収納された検出部と、前記ケースの一
   方の開口端を塞ぐようにパッキン部材を介して配設され
   た防湿フィルムと、前記検出部は、前記防湿フィルム及
   びパッキン部材の固定部材とは別の固定部材によって、
   前記防湿フィルム及びパッキン部材の前段で前記ケース
   内に固定された静電容量型検出器において、前記検出部
   は、全て金属材料及びセラミック材料によって形成され
   ていることを特徴とする静電容量型検出器。