JPH0629706Y2

JPH0629706Y2 - 変位センサ

Info

Publication number: JPH0629706Y2
Application number: JP1506788U
Authority: JP
Inventors: 昌三宮澤; 崇徳小林; 敦史金井
Original assignee: テクノエクセル株式会社
Priority date: 1988-02-05
Filing date: 1988-02-05
Publication date: 1994-08-10
Anticipated expiration: 2003-02-05
Also published as: JPH01120616U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）本考案は変位センサに関する。

（従来の技術）従来、コイルの中央透孔にスラスト方向へ移動する磁性
体の変位量を、自励式にコイルのリアクタンス、もしく
は周波数変化として測定する変位センサが知られてい
る。その構成は、圧力によって変位するダイヤフラム等
の変位体と連動する磁性体と、その変位体の変位による
磁性体の接近もしくは中央透孔内への進入によって自励
発振するコイルを有し、その磁性体とコイルの接近もし
くは中央透孔内への進入度合をコイルのリアクタンス、
もしくは周波数の変化と対応させて変化体の変位量とし
て測定することができる（特開昭61-97503号、61-10253
2号、61-172011号等参照）。

（考案が解決しようとする課題）しかしながら、上記の従来の変位センサには次のような
課題がある。

初期位置、つまり変化体に圧力が加えられない状態にあ
って、コイルのリアクタンスもしくは周波数の初期値は
変位センサを組み立てた場合、各々のセンサによってば
らつきが有る。これは、各部品をいかに規格どおり製造
しても避けられない。原因としてはコイルの巻線具合
と、組み立てた時の、コイルと磁性体の相対位置のばら
つきが挙げられる。ところが、コイルの巻線具合は調整
することが可能であるが、コイルと磁性体との相対位置
関係の調整は不可能であり、初期値設定のため両者の相
対位置精度の確保という課題がある。

従って、本考案は、コイルと磁性体の相対的位置関係を
微調整可能な変位センサを提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段）上記課題を解決するため、本考案は次の構成を備える。

すなわち、コイルと、該コイルの中心孔内をコイルの軸
線方向へ移動可能な磁性体で形成されたプランジャとを
具備し、前記プランジャをダイヤフラム、フロート等の
被測定物の変位量を検知するための変位体と連結し、コ
イルのリアクタンスもしくは周波数の変化により変位体
の変位量を測定する変位センサにおいて、非磁性体で形
成され、外周に雄螺部が設けられ、内壁面で前記プラン
ジャの移動を案内する筒体を設け、前記コイルを該筒体
に対して筒体の回りに回動自在かつ軸線方向へは移動不
能に外嵌し、前記筒体の雄螺部に螺着可能な雌螺部を有
し、変位センサ本体に対しては所定位置に固定され、螺
着した筒体が回動された際には筒体の軸線方向の移動を
案内する支持手段を設け、前記コイルを、前記変位セン
サ本体に対し、コイルの軸線方向へ接離動可能に、且つ
回動不能に案内するガイド手段を設けたことを特徴と
し、もしくは非磁性体で形成され、外周に雄螺部が設け
られ、内壁面で前記プランジャの移動を案内する筒体を
設け、前記コイルは、コイル枠の中心孔内に雌螺部が形
成され、前記筒体の雄螺部へ螺着可能に設け、前記筒体
を、変位センサ本体に対しては接離動不能、且つ軸線を
中心に回動可能に支持する支持手段を設け、前記筒体へ
螺着された前記コイルが、筒体が回動された際に、コイ
ルの軸線方向の移動を案内すると共に、回動を阻止する
ためのガイド手段を設けたことを特徴とする。

（作用）作用を第１図と共に説明する。

筒体２６を回転させると、筒体２６と支持手段４２は螺
合しているため、筒体２６は上下動する。

その際、ガイド手段５２・・・によって回動を阻止さ
れ、上下動のみ可能なコイル４８は、外嵌している筒体
２６と一体に上下動を行うのでプランジャ２４とコイル
４８の相対的位置関係を調整することが可能となる。

（実施例）以下、本考案の好適な実施例について添付図面と共に詳
述する。

まず、構成について説明する。

第１図には変位センサ１０の平面図を、第２図にはその
正面断面図を示す。

１２は変位センサの本体であり、下部には流体導入部１
４が連設されている。

１６はダイヤフラムであり、本体１２内に配されて、前
記流体導入部１４を経由して送られる流体の圧力を受け
るようになっている。ダイヤフラム１６は流体の圧力を
受けない場合は、第２図に示す位置（初期位置）にあ
り、座１８と当接している。

２０は受圧体であり、非磁性材料で形成され、下部は薄
肉に広がっており、前記ダイヤフラム１６の上面に固定
されている。受圧体２０の上部は、下部薄肉部分から上
方へ立設されており、中空の略円柱状をなしている。

２４はプランジャであり、磁性体で形成され、受圧体２
０の上部立設部分に外嵌され、後述するコイルスプリン
グの付勢力を常時受けている。このプランジャ２４が下
方へ付勢されることにより受圧体２０及び受圧体２０と
連結されているダイヤフラム１６が常時下方へ付勢され
ている。

２６は筒体であり、弾性を有する非磁性材料で形成され
ている。筒体２６の外周中央には雄螺部２８が刻設さ
れ、下部は雄螺部が設けられておらず、複数のスリット
３０・・・（第３図参照）で周方向に分割されている。
筒体２６の下端は外方へ折曲されたフック３２・・・に
形成されている。筒体２６の内壁の上部にも雌螺部３４
が刻設されている。

３６はコイルスプリングであり、筒体２６内に配され、
下端は前記プランジャ２４の上部口縁に当接し、上端は
筒体２６の雌螺部３４に螺着された調整螺３８下面に当
接して前記の如くプランジャ２４等を下方へ常時押圧し
ている。なお、調整螺３８は、その位置によってコイル
スプリング３６のプランジャ２４へ作用する押圧力を調
整するために設けられている。つまり、調整螺３８の位
置が下方に位置する程、コイルスプリング３６の押圧力
は大きくなる。この調整は調整螺３８の頭に凹設された
六角凹部４０に六角レンチを嵌入させて回動させればよ
い。

４２は支持手段であり、中央には内壁に雌螺部４３が形
成された透孔が穿設され、本体１２に対してビス４４、
・・・で固定されている。さらには、筒体２６の雄螺部
２８が透孔の雌螺部４３に螺着されている。支持手段４
２には、後述するガイド手段が挿入される位置決め用の
透孔４６・・・も穿設されている。

４８はコイルであり、中心孔５０には前記筒体２６の下
部が上下のがたつきなく回動自在に嵌入している。筒体
２６の下部は、前記スリット３０・・・が設けられてい
るために、分割された外壁が内側へ弾性変形することに
よりコイル４８の中心孔５０内へ進入が可能となる。筒
体２６の下部がコイル４８の中心孔５０内に完全に嵌入
すると、フック３２・・・によりコイル４８が抜け止め
される。

５２・・・はガイド手段であり、本体１２から立設され
た２本のロッドである。ガイド手段５２・・・はコイル
４８のケーシングに穿設された透孔５４・・・へ挿通さ
れ、さらには前述の如く支持手段４２の透孔４６・・・
へも挿通されている。ガイド手段５２・・・がコイル４
８の透孔５４・・・へ挿通されることによりコイル４８
は軸線方向へは移動が可能であるが、回動は不能になっ
ている。

５６・・・は端子であり、コイル４８と後述する電気回
路を接続する。

なお、第３図に調整螺３８、筒体２６、支持手段４２、
コイル４８の分解斜視図を示す。

次に動作について説明する。

第２図に示す状態は圧力室５８に流体圧がかかっていな
い状態であり、ダイヤフラム１６は座１８に接した最下
位置（初期位置）にある。ダイヤフラム１６に連結され
たプランジャ２４も最下位置（初期位置）にある。

ここで、コイル４８の発振周網数をプランジャ２４の初
期位置における予め定められた初期値に合わせるために
は、筒体２６を回動させる。すると筒体２６は支持手段
４２と螺合しているので、高さ位置がビス４４・・・
（第１図参照）で本体１２に対して一定に設けられた支
持手段４２に対し筒体２６は回動しながら上下動する。
すると、コイル４８も筒体２６の下部に嵌合しているた
め筒体２６と一体となって上下動する。しかし、コイル
４８は、筒体２６に対し回動自在であると共に、ガイド
手段５２・・・によって本体１２に対して回動不能に設
けられているため上下動のみを行う。このコイル４８の
上下動によりコイル４８の発振周波数の初期値が調整可
能となる。

本体１２内の圧力室５８に流体導入部１４から流体が送
り込まれるとダイヤフラム１６がコイルスプリング３６
の押圧力に抗して押し上げられる。するとダイヤフラム
１６に受圧体２０を介して当接されているプランジャ２
４もダイヤフラム１６と一体になって上動するため、磁
性体で形成されたプランジャ２４がコイル４８の中央孔
５０内へ進入することによりコイル４８は自励発振す
る。

従って、コイル４８の発振周波数が変化し、この変化量
はプランジャ２４（もしくはダイヤフラム１６）のスト
ロークと相関関係が有るため、この周波数（もしくはリ
アクタンス）の変化を流体圧力、流体流量等に換算して
測定することができる。

なお、コイル４８へ接続される発振回路の一例として第
４図にコルピッツ形発振回路を示す。この発振回路は変
位センサ１０とは分離して設けてあり、不図示のコード
によりコイル４８のケーシングから突出した端子５６・
・・と接続される。

次に第５図と共に、コイル４８とプランジャ２４の相対
位置を変化させた際のコイル４８の発振周波数範囲につ
いて説明する。

縦軸はコイル４８の発振周波数であり、横軸はプランジ
ャ２４のストロークである。実線Ａに示すのはコイル４
８の位置を固定し、調整螺３８を上限とした場合、実線
Ｂに示すのはコイル４８の位置を固定し、調整螺３８を
下限とした場合のコイル４８の発振周波数とプランジャ
２４のストロークの関係を示すが、プランジャ２４のス
トローク０mmの初期値にあっては実線Ａ、Ｂ共に同じ値
を示しており、調整螺３８では発振周波数の初期値を調
整できないことがわかる。

一方、本考案のようにコイル４８を上下動可能に配した
構成だと、コイル４８が上限に位置する場合は破線Ｃ、
コイル４８が下限に位置する場合は破線Ｄとなり、初期
値の調整が可能であるばかりでなく、周波数範囲を広く
設定することが可能であることもわかる。

次に第６図と共に他の実施例について説明する。この実
施例は、筒体１００は中央部の外周に凹溝１０２が刻設
され、その凹溝１０２に係合した支持手段１０４によ
り、筒体１００は回動自在、且つ本体１０６に対する高
さ位置が不変に設けられている。

コイル１０８はコイル枠１０９の中心孔１１０内壁に設
けられた雌螺部１１２が筒体１００の下部に刻設された
雄螺部１１４に螺着されている。また、コイル１０８
は、第１図及び第２図に示す実施例と同一のガイド手段
１１６・・・により軸線方向へは移動可能、且つ回動不
能に設けられている。なお、支持手段１０４は第１図及
び第２図の実施例と同じくビス（不図示）によって本体
１０６へ固定されている。

その他の構成は第１図及び第２図に示す実施例と同一な
ので省略する。

コイル１０８とプランジャ１１８の相対的位置の調整に
ついては、筒体１００を回動させると、筒体１００は回
動のみするが、コイル枠１０９は筒体１００外周に螺着
されているのでガイド手段１１６・・・に沿って上下動
のみ行うのでプランジャ１１８とコイル１０８の相対的
位置を調整することができる。

以上、本考案の好適な実施例について種々述べて来た
が、本考案は上述の実施例に限定されるのではなく、考
案の精神を逸脱しない範囲で多くの改変を施し得るのは
もちろんである。

（考案の効果）本考案に係る変位センサを用いると、変位体に連結され
たプランジャと、コイルとの相対的位置関係を調整でき
るので、コイルのリアクタンスもしくは周波数の初期値
調整が可能となり、巻線精度の低いばらつきのあるコイ
ルでも使用することが可能となる。従って、コイルの歩
留りを改善できることと相挨って変位センサの生産性を
向上させることも可能となり、安価な変位センサを提供
することができる。

また、コイルとプランジャの相対的位置関係を調整する
ことにより、従来より広いリアクタンスもしくは周波数
範囲を設定することも可能となる等の著効を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例に係る変位センサの平面図、第
２図はその正面断面図、第３図は調整螺、筒体、支持手
段及びコイルを示した分解斜視図、第４図は発振回路の
回路図、第５図はコイルの発振周波数とプランジャのス
トロークの関係を示したグラフ、第６図は他の実施例を
示した変位センサの正面断面図。１０……変位センサ、１２……本体、１６……ダイヤフラム、２４……プランジャ、２６……
筒体、２８……雄螺部、４２……支持手段、４３……雌螺部、４８……コイル、５０……中心孔、５２……ガイド手段。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭55−149807（ＪＰ，Ａ) 特開昭51−132471（ＪＰ，Ａ) 特開昭58−10608（ＪＰ，Ａ) 実開昭62−203410（ＪＰ，Ｕ)

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】コイルと、該コイルの中心孔内をコイルの
軸線方向へ移動可能な磁性体で形成されたプランジャと
を具備し、前記プランジャをダイヤフラム、フロート等
の被測定物の変位量を検知するための変位体と連結し、
コイルのリアクタンスもしくは周波数の変化により変位
体の変位量を測定する変位センサにおいて、非磁性体で形成され、外周に雄螺部が設けられ、内壁面
で前記プランジャの移動を案内する筒体を設け、前記コイルを該筒体に対して筒体の回りに回動自在かつ
軸線方向へは移動不能に外嵌し、前記筒体の雄螺部に螺着可能な雌螺部を有し、変位セン
サ本体に対しては所定位置に固定され、螺着した筒体が
回動された際には筒体の軸線方向の移動を案内する支持
手段を設け、前記コイルを、前記変位センサ本体に対し、コイルの軸
線方向へ接離動可能に、且つ回動不能に案内するガイド
手段を設けたことを特徴とする変位センサ。
【請求項２】コイルと、該コイルの中心孔内をコイルの
軸線方向へ移動可能な磁性体で形成されたプランジャと
を具備し、前記プランジャをダイヤフラム、フロート等
の被測定物の変位量を検知するための変位体と連結し、
コイルのリアクタンスもしくは周波数の変化により変位
体の変位量を測定する変位センサにおいて、非磁性体で形成され、外周に雄螺部が設けられ、内壁面
で前記プランジャの移動を案内する筒体を設け、前記コイルは、コイル枠の中心孔内に雌螺部が形成さ
れ、前記筒体の雄螺部へ螺着可能に設け、前記筒体を、変位センサ本体に対しては接離動不能、且
つ軸線を中心に回動可能に支持する支持手段を設け、前記筒体へ螺着された前記コイルが、筒体が回動された
際に、コイルの軸線方向の移動を案内すると共に、回動
を阻止するためのガイド手段を設けたことを特徴とする
変位センサ。