JPH0752580Y2

JPH0752580Y2 - リニアセンサー

Info

Publication number: JPH0752580Y2
Application number: JP1988121551U
Authority: JP
Inventors: 毅菅沼
Original assignee: Tamagawa Seiki Co Ltd
Current assignee: Tamagawa Seiki Co Ltd
Priority date: 1988-09-19
Filing date: 1988-09-19
Publication date: 1995-11-29
Anticipated expiration: 2003-09-19
Also published as: JPH0243615U

Description

【考案の詳細な説明】 a.産業上の利用分野本考案は、リニアセンサーに関し、特に、差動変圧器を
なす巻線内を移動する磁性体からなるコアにより、直線
移動量をsin波またはcos波状の交流出力電圧の変化とし
て検出するための新規な改良に関する。

b.従来の技術従来、用いられていたこの種の移動検出器としては種々
あるが、代表的な一例として、第４図に示す本出願人が
社内で製造していたレゾルバの構成を挙げることができ
る。

すなわち、第４図において符号１で示されるものは円筒
状をなすハウジングであり、このケーシング１の内面に
形成された段部２には、その軸中心にロータ受孔３を有
するステータ４が設けられていると共に、このステータ
４にはステータ巻線4Aが巻回して設けられている。

前記ステータ４の一端4aは、全体形状がほぼコの字形を
なし前記ケーシング１内に設けられたステータ押さえ５
によって前記段部２に押圧されている。

前記ケーシング１の両端に配設された一対の軸受６及び
７には、ロータ巻線８を備えたロータ９を有する回転軸
10が回転自在に設けられており、前記ロータ９は前記ロ
ータ受孔３内に回転自在に設けられている。

前記ケーシング１の一端側1aには、スリップリング11が
設けられており、前記ロータ巻線８から得られる出力信
号が前記スリップリング11を介して外部に取出される構
成である。

従って、前記ロータ巻線８は、互いに電気的に90度位相
が異なる二個の巻線から構成されており、ステータ巻線
4Aに一定の交流電圧が加えられると、ロータ巻線８から
は、鎖交磁束により、sinθ及びcosθに比例したレゾル
バ出力電圧が得られる。

又、リニアセンサーとしては、磁気的又は光学的検出素
子を多数直列に配設し、磁気的又は光学的移動素子を直
接移動させ、直線移動検出を行っていた。

c.考案が解決しようとする課題従来の移動検出器及びリニアセンサーは、以上のように
構成されているため、次のような課題を有していた。

すなわち、第４図に示す移動検出器としてのレゾルバ
は、ロータ鉄芯とロータ巻線とからなるロータ、並び
に、ステータ鉄芯とステータ巻線とからなるステータと
を、高精度の軸受を介して回転自在に保持しなくてはな
らず、構成が複雑であるために、極めて高価なものとな
り、且つ、形状も大形化し、小形化への要望に応じるこ
とが不可能であった。

さらに、前述のリニアセンサーの場合、検出素子の数に
応じて分解能が決められるため、分解能を向上させるた
めには、極めて多くの検出素子を配設しなければなら
ず、又、これらの各検出素子から得られる検出信号は連
続した信号とすることは不可能であった。

本考案は、以上のような課題を解決するためになされた
もので、特に、差動変圧器をなす巻線内を移動する磁性
体からなるコアにより、直線移動量sin波及びcos波状の
交流出力電圧の変化として検出するようにした小形で信
頼性の高いリニアセンサーを提供することを目的とす
る。

d.課題を解決するための手段本考案によるリニアセンサーは、ハウジング内に並設さ
れた第１、第２センサー部と、前記各センサー部を構成
するために設けられ励磁用の１次巻線と出力用の２次巻
線を有する複数の筒状巻線と、前記１次巻線に接続され
前記ハウジングに設けられた電源線と、前記２次巻線に
接続され前記ハウジングに設けられた前記出力用の信号
線と、前記各センサー部の筒状巻線内の案内孔内に移動
自在に設けられた検出軸付きの第１、第２コアとを備え
た差動変圧器を用いたものにおいて、前記各コアは、そ
の軸方向位置において互いに異なる位置に設けられ、か
つ、同時に移動するようにした構成である。

e.作用本考案によるリニアセンサーにおいては、ハウジングに
１対のセンサー部を並設し、コアを互いに位置を異なら
せた状態で同時に移動させることにより、各ハウジング
の筒状巻線の各２次巻線からは互いに位相が異なるsin
波及びcos波状の交流出力電圧変化信号をうることがで
き、アゾソリュート検出を行うことができる。

f.実施例以下、図面と共に本考案によるリニアセンサーの好適な
実施例について詳細に説明する。

尚、従来例と同一又は同等部分については、同一符号を
用いて説明する。

第１図及び第２図は、本考案によるリニアセンサーの好
適な実施例を示すためのもので、第１図は断面図、第２
図は出力波形である。

まず、第１図において符号１で示されるものは、全体形
状が筒形をなす１対の筒を一体状としたハウジングであ
り、このハウジング１内に形成された１対の空隙部20内
には、各々全体形状が筒形をなしその中心を貫通する案
内孔30を有する第１筒状巻線21、第２筒状巻線22及び第
３筒状巻線28が互いに間隔をおいて内設され、各筒状巻
線21、22及び28は電気的に互いに独立して形成されてい
ると共に、各筒状巻線21,22,28よりなる第１、第２セン
サー部29,29Aが並設して構成されている。

前記各センサー部29,29Aの各案内孔30及び30内には、磁
性体よりなるコア23を有する検出軸24が貫通して矢印Ａ
の方向に移動自在に設けられており、この検出軸24は前
記ハウジング１の端栓部25を貫通して外部に突出してい
ると共に、前記各センサー部29,29Aは、各筒状巻線21,2
2,28とコア23とにより周知の３連型の差動変圧器を構成
している。

さらに、前記ハウジング１には、励磁用のAC電源を前記
各筒状巻線21,22及び28の１次巻線21a,22a,28aに供給す
るための電源線26が設けられると共に、前記各筒状巻線
21,22及び28の２次巻線21b,22b,28bからの出力信号（す
なわち、交流出力電圧変化信号）を取出すための信号線
27が設けられている。

尚、前述の３連型の筒状巻線21,22,28を有する各センサ
ー部29,29Aは、１個のセンサー部29又は29Aとしては周
知（例えば、昭和63年２月20日発行の電気学会による電
気工学ハンドブック第327頁に、コアの移動により交流
出力変化信号が出力される差動変圧器が開示）であり、
その各筒状巻線21,22,28の１次巻線21a,22a,28aと２次
巻線21b,22b,28bと電源線26及び信号線27との結線構造
は、参考までに示すと、周知のように、第３図に示す通
りである。

従って、１次巻線21a,22a,28aが励磁用の電源線26に接
続され、２次巻線21b,22b,28bが出力用の信号線27に接
続されていると共に、各信号線27からは、周知のように
sin波状の交流出力である交流出力電圧変化信号100が得
られ、各センサー部29,29Aのコア23,23Aの位置が位相と
して90°ずれているため、sin,cos波状の交流出力電圧
変化信号100を得ることができる。

すなわち、前述の各センサー部29,29Aは、周知の差動変
圧器を１対組合せ、コア23,23Aの位置をずらせた構成が
本願の新規な構成である。

前述の構成において、電源線26からAC電源を供給して各
センサー部29,29Aの各筒状巻線21,22及び28の１次巻線2
1a,22a,28aを励磁状態とし、この状態で各センサー部2
9,29Aの検出軸24を同時に左側から右側方向に移動さ
せ、各コア23及び23Aを同時に移動させると、信号線27
からは各センサー部29及び29Aの各筒状巻線21,22及び28
各２次巻線21b,22b,28bに対応して第２図で示すような
互いに位相の異なるsin波形及びcos波形状の交流出力電
圧変化信号100が得られるため、アゾソリュート検出と
して利用することができる。

尚、前述の実施例は一例を示したものであり、本実施例
に限らず、筒状巻線の巻線状態を可変とすることによっ
て出力波形の形状を任意とすることができ、筒状巻線の
組合せにより種々の出力電圧波形を得ることができる。

g.考案の効果本考案によるリニアセンサーは、以上のように構成され
ているため、次のような効果を得ることができる。

すなわち、各センサー部の検出軸の直線、回転及びねじ
れ等に対し、柔軟性をもってコアが追従移動でき、信頼
性の高い連続移動信号が得られ、直線移動のアゾソリュ
ート検出だけでなく、回転・直線変換機構を用いた場合
には、回転体に対するアゾソリュート検出を行うことも
できる。

又、検出手段に差動変圧器を用いているため、連続移動
の耐久性、環境性にすぐれている。

又、筒状巻線の分布を可変（例えば、山状等）とするこ
とにより、出力されるsin波の形状を自由に設定するこ
とができる。

又、筒状巻線の構成及び組合せにより、種々の組合せの
出力電圧を得ることができる。

さらに、部品点数が少ないので、構造が簡単となり、従
来のレゾルバ等に比較すると、大幅なコストダウンを達
成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図から第３図迄は、本考案によるリニアセンサーを
示すためのもので、第１図は断面図、第２図はその出力
波形、第３図は結線図である。第４図は従来の移動検出
器（レゾルバ）を示す断面つき斜視図である。１はハウジング、21,22,28は筒状巻線、23は検出部、24
は検出軸、26は電源線、29,29Aは第１、第２センサー
部、30は案内孔である。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】ハウジング（１）内に並設された第１、第
２センサー部（29,29A）と、前記各センサー部（29,29
A）を構成するために設けられ励磁用の１次巻線（21a,2
2a,28a）と出力用の２次巻線（21b,22b,28b）を有する
複数の筒状巻線（21,22,28）と、前記１次巻線（21a,22
a,28a）に接続され前記ハウジング（１）に設けられた
電源線（26）と、前記２次巻線（21b,22b,28b）に接続
され前記ハウジング（１）に設けられた出力用の信号線
（27）と、前記各センサー部（29,29A）の筒状巻線（2
1,22,28）内の案内孔（30）内に移動自在に設けられた
検出軸（24）付きの第１、第２コア（23,23A）とを備え
た差動変圧器を用いたものにおいて、前記各コア（23,2
3A）は、その軸方向位置において互いに異なる位置に設
けられ、かつ、同時に移動するように構成されているこ
とを特徴とするリニアセンサー。