JPS623684Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、変位変換装置に関するものであつ
て、詳しくは、磁気的手段により構成される無接
触形の角度変位変換装置の改良に関するものであ
る。

磁気を利用した変位変換装置として、各種の構
成のものが提案されている。

第１図は、従来のこの種の装置の要部の一例を
示す構成説明図であつて、１は絶縁基板、２，３
はコイル、４はコア、５は軸である。絶縁基板１
の一方の面には第１のコイル２を形成する導電パ
ターンが円周方向に沿つてほぼ三角状になるよう
にして設けられている。また、この絶縁基板１の
中央部分は円形に打ち抜かれていて、この打抜部
には第２のコイル３が巻回された環状のボビンが
嵌装されている。これらコイル２，３は、いずれ
か一方が励磁コイルとして用いられ他方が検出コ
イルとして用いられるものであつて、たとえば第
１のコイル２が検出コイルとして用いられ第２の
コイル３が励磁コイルとして用いられる。コア４
は、フエライト等の高透磁率材で断面形状がコの
字形に形成されたものである。このコア４は、そ
の平行辺間で第１のコイル２および第２のコイル
３を挾むようにして、絶縁基板１の打抜部にその
連結辺が配置されている。軸５は、変位変換すべ
き回転力により回転されるものであつて、絶縁基
板１の打抜部に回転可能に挿通されている。この
軸５にはコア４の連結辺が取り付けられていて、
コア４は軸５の回転に応じて回転されることにな
る。このような構成において、コイル２と３はコ
ア４を介して間接的に磁気結合されている。した
がつて、第２のコイル３が交流励磁されているも
のとすると、第１のコイル２からはコア４との交
鎖面積に対応した出力電圧が送出されることにな
る。ここで、コイル２は、軸５の回転方向、すな
わちコア４の移動方向に沿つてコア４との交鎖面
積が変化するようにほぼ三角形状に形成されてい
るので、軸５の回転変位角θに対応した出力電圧
を得ることができる。

しかし、このような構成によれば、固定体であ
る絶縁基板１の中心位置と可動体である軸５の中
心位置とがずれると、所定の変換特性に対して誤
差を生じることになる。したがつて、これらの加
工、組立にあつては、高度の技術が要求され、相
当の工数が必要となる。

本考案は、これらの欠点を解決するために、絶
縁基板１の両面上にコアの回転方向に沿つて面積
が差動的に変化するようにして１対のコイルを導
電パターンにより形成したものである。

以下、図面を用いて詳細に説明する。

第２図は、本考案で用いるコイルのパターンの
一例を示す構成説明図であつて、第１図における
絶縁基板１の表面に形成される第１のコイル２を
改良した例を示している。第２図において、実線
ａは絶縁基板１の一方の面に形成された導電パタ
ーンを示し、破線ｂは絶縁基板１の他方の面に形
成された導電パターンを示している。ここで、こ
れら導電パターンａ，ｂは、第１図のコア４の回
転方向に沿つて面積が差動的に変化するように直
径方向の線Ａ−Ａに対して対称なパターンとして
形成されている。なお、これら導電パターンａ，
ｂは、差動出力が得られるように接続されてい
る。また、これら導電パターンａ，ｂは、コア４
の形状による磁束分布を考慮するとともに、コア
４の変位量に応じて差動出力が所定の関数特性
（直線あるいは非直線）にしたがつて変化するよ
うに形成されている。第３図は、第２図に示した
コイルパターンの出力特性の一例を示した特性図
であつて、縦軸には出力ｅ（θ）を示し、横軸に
はコア４の変位角度θをを示している。第３図に
おいて、実線ａは導電パターンａによる出力を示
し、破線ｂは導電パターンｂによる出力を示し、
２点鎖線ｃは実線ａと破線ｂとの差動出力を示し
ている。

このようなコイルパターンを用いて、第１図の
ような装置を構成したものとする。このような装
置において、絶縁基板１の中心位置と軸５の中心
位置とがずれたとしても、２個のコイルパターン
ａ，ｂはコア４の移動方向に沿つて面積が差動的
に変化するように形成され、これらコイルパター
ンａ，ｂは差動出力が得られるように接続されて
いるので、従来のように所定の変換特性に対して
誤差を生じることはない。したがつて、従来の構
成に比べて、加工、組立を比較的簡単に行なうこ
とができ、工数を削減することができる。また、
このような構成によれば、従来の構成に比べて、
２倍の出力を得ることができ、信号処理も容易に
行なえる。

第４図は、本考案の一実施例を示す構成説明図
であつて、第１図、第２図と同等部分には同一符
号を付している。第４図において、６はケース、
７はフレーム、８は出力歯車である。ケース６内
には、回路部品が配置されたプリント配線板が収
納されている。絶縁基板１は、フレーム７の段付
部に嵌め合うように成形されていて、所定の構成
部品を組み込んだ後フレーム７内の段付部に取り
付けられる。ケース６は、絶縁基板１を挾むよう
にしてフレーム７内に取り付けられる。出力歯車
８は、フレーム７から突出する軸５の端部に取り
付けられる。これにより、比較的小形で、有効回
転角の大きな角度変位変換器が実現できる。この
ようにして構成される装置は、各構成部品に対す
る再現性の優れたものであつて、分解再組立時の
直線性変化は0.1％以下となつている。

なお、上記実施例では、絶縁基板上に導電パタ
ーンにより形成された第１のコイルを検出コイル
とし、ボビンに巻回された第２のコイルを励磁コ
イルとする例について説明したが、第１のコイル
を励磁コイルとし、第２のコイルを検出コイルと
してもよい。

以上説明したように、本考案によれば、回転変
位するコアと固定配置された絶縁基板との相対的
な位置誤差に起因する変換特性誤差が小さく、よ
り大きな出力信号が得られ、さらに360゜近くま
での広角度の回転変位が検出できる有効回転角の
大きなな角度変位変換器が実現でき、実用上の効
果は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のこの種の装置の要部の一例を示
す構成説明図、第２図は本考案で用いるコイルの
パターンの一例を示す構成説明図、第３図は第２
図のコイルパターンの出力特性の一例を示す特性
図、第４図は本考案の一実施例を示す構成説明図
である。 １……絶縁基板、２，３……コイル、４……コ
ア、５……軸、６……ケース、７……フレーム、
８……出力歯車。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 第１のコイルおよびこの第１のコイルとコアを
   介して磁気結合された第２のコイルとからなり、
   コアをこれら第１および第２のコイルに対して回
   転変位可能に配置し、一方のコイルを励磁コイル
   とし他方のコイルを検出コイルとしてコイルのイ
   ンダクタンス変化に関連した信号をコアの回転変
   位量に対応した出力信号として取り出すように構
   成された変位変換装置において、 前記コイルのうちいずれか一方が絶縁基板の両
   面上に導電パターンにより前記コアの回転方向に
   沿つて面積が差動的に変化するように１対のコイ
   ルとして形成されたことを特徴とする変位変換装
   置。