KR101593292B1 - Inductive type position sensor having overlapped magnetic field inductive portion - Google Patents

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Abstract

본 발명은 오버랩되는 자계 유도부를 갖는 유도형 위치 센서에 관한 것으로, 보다 상세하게는 송신 코일부를 하나의 코일 루프로 형성하고 이에 대응하는 수신 코일부의 코일 루프를 수평적으로 다수개 배치시킴으로써, 상기 커플러 부재의 순차적인 위치 이동에 따라 수신되는 전압값이 선형적인 상태를 유지되도록 하는 오버랩되는 자계 유도부를 갖는 유도형 위치 센서에 관한 것이다.The present invention relates to an inductive position sensor having an overlapped magnetic field induction unit, and more particularly, to an inductive position sensor having an overlapped magnetic field induction unit, more specifically, a transmission coil unit formed by a single coil loop and horizontally arranging a plurality of coil loops, To an inductive position sensor having an overlapped magnetic field inducing unit for keeping a received voltage value in a linear state in accordance with sequential positional movement of the coupler member.

Description

오버랩되는 자계 유도부를 갖는 유도형 위치 센서{INDUCTIVE TYPE POSITION SENSOR HAVING OVERLAPPED MAGNETIC FIELD INDUCTIVE PORTION} BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an induction type position sensor having an inductive magnetic field inducing part,

본 발명은 오버랩되는 자계 유도부를 갖는 유도형 위치 센서에 관한 것으로, 보다 상세하게는 송신 코일부를 하나의 코일 루프로 형성하고 이에 대응하는 수신 코일부의 코일 루프를 수평적으로 다수 개 배치시킴으로써, 상기 커플러 부재의 순차적인 위치 이동에 따라 수신되는 전압값이 선형적인 상태를 유지되도록 하는 오버랩되는 자계 유도부를 갖는 유도형 위치 센서에 관한 것이다.
The present invention relates to an inductive position sensor having an overlapped magnetic field induction unit, and more particularly, to an inductive position sensor having an overlapped magnetic field induction unit, more specifically, a transmission coil unit formed by a single coil loop and horizontally arranging a plurality of coil loops, To an inductive position sensor having an overlapped magnetic field inducing unit for keeping a received voltage value in a linear state in accordance with sequential positional movement of the coupler member.

자동차 산업에서, 스로틀(throttle) 페달은 전통적으로 케이블로 엔진 스로틀에 기계적으로 연결되는 구조이다. 또한, 현대의 자동차에서는, 스로틀 위치 센서가 페달에 기계적으로 연결되고 스로틀 페달의 답량(degree of depression)을 나타내는 전기 신호를 발생시킨다. 이러한 시스템을 "플라이 바이 와이어(fly by wire)" 시스템이라고 한다.In the automotive industry, throttle pedals are traditionally mechanically connected to the engine throttle by cable. Further, in modern automobiles, the throttle position sensor is mechanically connected to the pedal and generates an electrical signal indicative of the degree of depression of the throttle pedal. Such a system is referred to as a "fly by wire" system.

이와 같은 종래의 스로틀 위치 센서의 경우, 그 센서는 고주파수 공급원에 의해 여기되는 송신 또는 여기 코일을 포함하는데, 이 코일은 고주파수 공급원의 주파수에서 전자기장 방사를 발생시킨다. 이 송신 코일은 또한 일반적으로 선형 패턴으로 배치되며, 물론 다른 패턴의 구성도 대안적으로 사용될 수 있다.In the case of such a conventional throttle position sensor, the sensor includes a transmitting or exciting coil that is excited by a high frequency source, which generates electromagnetic field radiation at the frequency of the high frequency source. This transmission coil is also generally arranged in a linear pattern, although other pattern configurations can of course be used alternatively.

수신 코일이 송신 코일에 인접하면서 그 상측으로 유도 커플링을 가변하기 위한 커플러 부재가 위치 이동 가능하도록 배치된다. 따라서, 수신 코일과 송신 코일 사이의 유도 커플링으로 인해 송신 코일이 여기되면(exited) 수신 코일은 수신 신호를 발생시키되, 상기 커플러 부재의 위치 이동에 따라 그 수신 신호는 가변되어진다.And a coupler member for displacing the inductive coupling to the upper side of the receiving coil adjacent to the transmitting coil is disposed so as to be positionally movable. Therefore, when the transmitting coil is excited by the inductive coupling between the receiving coil and the transmitting coil, the receiving coil generates a receiving signal, and the receiving signal is varied in accordance with the positional shift of the coupler member.

그러나 상기와 같은 종래의 스로틀 위치 센서의 경우, 커플러 부재의 위치 이동에 따라 가변되는 수신 신호(전압)의 선형성을 유지하기 어려워 부품의 위치와 관련된 신호를 정확하게 제공하는 데는 한계점이 있었다.
However, in the conventional throttle position sensor as described above, it is difficult to maintain the linearity of the received signal (voltage) which varies according to the positional movement of the coupler member, and thus there is a limit in accurately providing signals related to the position of the components.

대한민국 등록특허공보 제 10-1160551 호 (2012.06.21. 등록)Korean Registered Patent No. 10-1160551 (registered on June 21, 2012)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 송신 코일부를 하나의 송신 코일 루프로 형성하고 이에 대응하는 수신 코일부의 수신 코일 루프를 수평적으로 다수 개 배치시키되, 상호 일부는 오버랩되도록 구성함으로써, 상기 커플러 부재의 순차적인 위치 이동에 따라 수신되는 전압값이 선형적인 상태를 유지되도록 하는 오버랩되는 자계 유도부를 갖는 유도형 위치 센서를 제공하는 것이다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide a transmission coil system and a receiver system in which a plurality of transmission coil loops are arranged horizontally, And an overlapped magnetic field inducing part for allowing a voltage value received in accordance with the sequential positional movement of the coupler member to be maintained in a linear state.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 오버랩되는 자계 유도부를 갖는 유도형 위치 센서는, 부품의 위치와 관련된 신호를 제공하는 유도형 위치 센서에 있어서, 전기(電氣) 에너지원에 의해 여기되면 전자기 방사를 발생시키는 송신 코일부; 상기 송신 코일부에 대응되어 다수 개의 수신 코일 루프 각각이 크로스되지 않게 구성되되 상기 다수 개의 수신 코일 루프가 수평적으로 배치되며, 상기 송신 코일부가 여기되면 상기 송신 코일부와의 커플링으로 인해 전기 출력 신호를 발생시키는 수신 코일부; 및 상기 송신 코일부 및 수신 코일부의 상부에서 수평적으로 위치 이동되며, 상기 송신 코일부와 상기 수신 코일부의 자계 유도 커플링을 가변시켜 상기 수신 코일부로부터의 상기 전기 출력 신호를 가변시키는 커플러 부재를 포함하여 이루어지며, 상기 송신 코일부는 하나의 송신 코일 루프를 가지며, 상기 수신 코일부는 수평적으로 순차 배치되는 제 1 수신 코일 루프, 제 2 수신 코일 루프, 및 제 3 수신 코일 루프로 이루어지며, 상기 제 1 수신 코일 루프와 상기 제 2 수신 코일 루프가 오버랩되는 내측 공간인 제 1 자계 유도부와, 상기 제 2 수신 코일 루프와 상기 제 3 수신 코일 루프가 오버랩되는 내측 공간인 제 2 자계 유도부와, 오버랩되지 않는 제 1 수신 코일 루프의 내부 공간인 제 3 자계 유도부와, 오버랩되지 않는 상기 제 3 수신 코일 루프의 내부 공간인 제 4 자계 유도부를 더 형성하여 제 1 및 자계 유도부 및 제 2 자계 유도부의 경계선을 기준으로 대칭적으로 구성되고, 상기 커플러 부재가 상기 제 1 내지 제 4 자계 유도부 영역 중 2개의 영역에 대응하는 폭으로 구성되어, 상기 커플러 부재의 순차적인 위치 이동에 따라, 제 1 수신 코일 루프, 제 2 수신 코일 루프, 및 제 3 수신 코일 루프에서 각각 수신되는 전압값은 선형적인 상태를 이루는 것을 특징으로 한다.
According to an aspect of the present invention, there is provided an inductive position sensor having an overlapped magnetic field inducing unit for providing a signal related to a position of a component, A transmitting coil part for generating radiation; Wherein the plurality of receive coil loops are horizontally disposed such that each of the plurality of receive coil loops is not crossed, and when the transmit coil part is excited, coupling with the transmit coil part causes an electrical output A receiving coil part for generating a signal; And a coupler that is horizontally positioned above the transmit coil section and the receive coil section and that varies the inductive coupling of the transmit coil section and the receive coil section to vary the electrical output signal from the receive coil section. Wherein the transmitting coil section has one transmitting coil loop and the receiving coil section comprises a first receiving coil loop, a second receiving coil loop, and a third receiving coil loop arranged horizontally and sequentially A first magnetic induction unit that is an inner space in which the first receiving coil loop and the second receiving coil loop overlap; a second magnetic induction unit that is an inner space in which the second receiving coil loop and the third receiving coil loop overlap; A third magnetic induction unit which is an inner space of the first receiving coil loop which is not overlapped with the third receiving coil loop, Wherein the first magnetic induction portion and the second magnetic induction portion are formed symmetrically with respect to a boundary line of the first magnetic induction portion and the second magnetic induction portion, and the coupler member corresponds to two regions of the first through fourth magnetic induction region regions Wherein a voltage value received in each of the first receiving coil loop, the second receiving coil loop, and the third receiving coil loop is in a linear state in accordance with the sequential positional movement of the coupler member do.

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상술한 바와 같은 본 발명에 따른 오버랩되는 자계 유도부를 갖는 유도형 위치 센서에 의하면, 송신 코일부를 하나의 코일 루프로 형성하고 이에 대응하는 수신 코일부의 코일 루프를 수평적으로 다수 개 배치시키되, 상호 일부는 오버랩되도록 구성함으로써, 상기 커플러 부재의 순차적인 위치 이동에 따라 각 코일 루프에 수신되는 전압값이 선형적인 상태를 유지되도록 하는 효과가 있다.
According to the induction type position sensor having the overlapped magnetic field induction unit according to the present invention, the transmission coil part is formed by one coil loop and the plurality of coil loops of the reception coil part corresponding thereto are horizontally arranged, A part of each of the coil loops is overlapped so that the voltage value received in each coil loop is maintained in a linear state in accordance with the sequential positional movement of the coupler member.

도 1은 본 발명에 따른 오버랩되는 자계 유도부를 갖는 유도형 위치 센서의 개략적인 분해도이다.
도 2는 본 발명에 따른 오버랩되는 자계 유도부를 갖는 유도형 위치 센서의 평면도이다.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명에 따른 오버랩되는 자계 유도부를 갖는 유도형 위치 센서의 커플러 부재에 의한 동작 상태를 나타내는 개략도이다.
도 4는 도 3의 커플러 부재의 위치에 따른 수신 전압의 선형 상태를 나타내는 그래프이다.1 is a schematic exploded view of an inductive position sensor having an overlapped magnetic field induction unit according to the present invention.
2 is a plan view of an inductive position sensor having an overlapped magnetic field induction unit according to the present invention.
FIGS. 3A through 3C are schematic views showing an operation state of an inductive position sensor having an overlapped magnetic field induction unit according to the present invention by a coupler member. FIG.
4 is a graph showing the linear state of the reception voltage according to the position of the coupler member of FIG.

본 발명은 그 기술적 사상 또는 주요한 특징으로부터 벗어남이 없이 다른 여러 가지 형태로 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 모든 점에서 단순한 예시에 지나지 않으며 한정적으로 해석되어서는 안 된다.The present invention may be embodied in many other forms without departing from its spirit or essential characteristics. Accordingly, the embodiments of the present invention are to be considered in all respects as merely illustrative and not restrictive.

제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms.

상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. It is to be understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, .

반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.

본 출원에서, "포함하다" 또는 "구비하다", "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.In the present application, the terms "comprises", "having", "having", and the like are intended to specify the presence of stated features, integers, steps, operations, components, Steps, operations, elements, components, or combinations of elements, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs.

일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the contextual meaning of the related art and are to be interpreted as either ideal or overly formal in the sense of the present application Do not.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention.

도 1은 본 발명에 따른 오버랩되는 자계 유도부를 갖는 유도형 위치 센서의 개략적인 분해도이고, 도 2는 본 발명에 따른 오버랩되는 자계 유도부를 갖는 유도형 위치 센서의 평면도로서, 편의상 함께 설명하기로 한다.FIG. 1 is a schematic exploded view of an induction type position sensor having an overlapped magnetic field induction unit according to the present invention, FIG. 2 is a plan view of an induction type position sensor having an overlapped magnetic field induction unit according to the present invention, .

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 유도형 위치 센서(1)는, 전기(電氣) 에너지원에 의해 여기되면 전자기 방사를 발생시키는 송신 코일부(10); 상기 송신 코일부(10)에 대응되어 다수개의 수신 코일 루프(21, 22, 23)가 수평적으로 나란히 배치되며, 상기 송신 코일부(10)가 여기되면 상기 송신 코일부(10)와의 자계 유도 커플링으로 인해 전기 출력 신호를 발생시키는 수신 코일부(20); 및 상기 송신 코일부(10) 및 수신 코일부(20)의 상부에서 위치 이동되며, 상기 송신 코일부(10)와 상기 수신 코일부(20)의 자계 유도 커플링을 가변시켜 상기 수신 코일부(20)로부터의 상기 전기 출력 신호를 가변시키는 커플러 부재(30)를 포함하여 이루어진다.As shown, the inductive position sensor 1 according to the present invention includes a transmitting coil part 10 for generating electromagnetic radiation when excited by an electric energy source; A plurality of receiving coil loops 21, 22 and 23 are horizontally arranged side by side corresponding to the transmitting coil part 10 and when the transmitting coil part 10 is excited, A receiving coil section (20) for generating an electrical output signal due to coupling; And a receiving coil part (20) which is positioned above the transmitting coil part (10) and the receiving coil part (20) to vary magnetic induction coupling between the transmitting coil part (10) 20 for varying the electrical output signal.

여기서, 본 발명에 따른 유도형 위치 센서(1)는 기계적인 부품, 예를 들면 선형 궤적을 따라 이동 가능한 부품의 위치와 관련된 전기 신호를 제공하는 모든 종류의 유도 센서에 적용될 수 있다.
Herein, the inductive position sensor 1 according to the present invention can be applied to all kinds of inductive sensors that provide an electrical signal related to the position of a mechanical part, for example, a movable part along a linear trajectory.

상기한 송신 코일부(10)는 전도성 재료로 만들어지며, 단일의 코일 루프로 이루어진다. 이와 같이 단일의 코일 루프로 이루어지는 송신 코일부(10)의 단부는 고주파 교류원(미도시)에 전기적으로 접속되어 있으며, 전원이 공급되면, 송신 코일부(10)의 단일의 코일 루프는 잘 알려진 방식대로 전자기 방사(고주파 전자기장)를 발생시킨다.
The transmitting coil part 10 is made of a conductive material and is made of a single coil loop. A single coil loop of the transmitting coil part 10 is connected to a well-known high-frequency alternating current source (not shown) Electromagnetic radiation (high-frequency electromagnetic field) is generated.

상기한 수신 코일부(20)도 전도성 재료로 만들어지며, 수평적으로 순차 배치되는 제 1 수신 코일 루프(21), 제 2 수신 코일 루프(22), 및 제 3 수신 코일 루프(33)로 이루어져 전체가 상부에 위치하는 단일의 코일 루프로 이루어지는 송신 코일부(10)에 대응되는 형태로 이루어져 있다.The receiving coil section 20 is also made of a conductive material and comprises a first receiving coil loop 21, a second receiving coil loop 22 and a third receiving coil loop 33 arranged horizontally and sequentially And is formed in a form corresponding to the transmitting coil part 10 which is composed of a single coil loop which is located at the upper part.

여기서, 상기 제 1 수신 코일 루프(21), 제 2 수신 코일 루프(22), 및 제 3 수신 코일 루프(23)는 상호간 일부가 오버랩(overlap)되는 부분을 갖는다. 즉, 제 1 수신 코일 루프(21)와 제 2 수신 코일 루프(22)가 오버랩되는 제 1 자계 유도부(41)와, 제 2 수신 코일 루프(22)와 제 3 수신 코일 루프(33)가 오버랩되는 제 2 자계 유도부(42)를 구비한다. 또한, 오버랩되지 않는 제 1 수신 코일 루프(21)의 내부 공간 부분이 제 3 자계 유도부(43)이고, 오버랩되지 않는 제 3 수신 코일 루프(21)의 내부 공간 부분이 제 4 자계 유도부(44)를 형성하게 된다.Here, the first receiving coil loop 21, the second receiving coil loop 22, and the third receiving coil loop 23 have a part where they partially overlap each other. The first receiving coil loop 22 and the third receiving coil loop 33 are overlapped by the first receiving coil loop 21 and the second receiving coil loop 22, And the second magnetic induction portion 42 is formed. The inner space portion of the first receiving coil loop 21 which is not overlapped is the third magnetic induction portion 43 and the inner space portion of the third receiving coil loop 21 which is not overlapped is the fourth magnetic induction portion 44, .

물론, 제 2 수신 코일 루프(22)의 내부 공간은 모두 제 1 수신 코일 루프(21)와 제 3 수신 코일 루프(23)에 의해 오버랩되는 공간으로서 제 1 자계 유도부(41) 및 제 2 자계 유도부(42)를 형성하게 된다.Of course, the inner space of the second receiving coil loop 22 is a space overlapped by the first receiving coil loop 21 and the third receiving coil loop 23 as a space which overlaps the first receiving coil loop 21 and the third receiving coil loop 23, (42).

이와 같이 해서, 단일의 큰 코일 루프로 이루어지는 송신 코일부(10)의 하부에 대응되어 수신 코일부(20)는 제 1 수신 코일 루프(21), 제 2 수신 코일 루프(22), 및 제 3 수신 코일 루프(23)에 의한 제 1 내지 제 4 자계 유도부(41, 42, 43, 44)가 형성되어 배치되므로 송신 코일부(10)가 여기되면 후술하는 바와 같이, 커플러 부재(30)의 순차적 이동에 따른 유도 커플링 작용에 의해 전기 신호를 가변적으로 발생시키게 된다.In this manner, the receiving coil part 20 corresponding to the lower part of the transmitting coil part 10 made up of a single large coil loop has the first receiving coil loop 21, the second receiving coil loop 22, Since the first to fourth magnetic induction parts 41, 42, 43 and 44 are formed and arranged by the receiving coil loop 23 when the transmitting coil part 10 is excited, And the electric signal is variably generated by the induction coupling action according to the movement.

여기서, 도시된 예에서는 수신 코일부(20)가 3개의 코일 루프 즉, 제 1 수신 코일 루프(21), 제 2 수신 코일 루프(22), 및 제 3 수신 코일 루프(23)로 이루어진 예를 나타내고 있으나, 4개 이상의 코일 루프도 가능함은 물론이다. 여기서, 도시되어 있지는 않지만, 송수신 코일부(10, 20)는 인쇄회로 기판에 의해 지지된다.
Here, in the illustrated example, the receiving coil part 20 includes three coil loops, that is, a first receiving coil loop 21, a second receiving coil loop 22, and a third receiving coil loop 23 However, it is needless to say that four or more coil loops are possible. Here, although not shown, the transmission and reception coil portions 10 and 20 are supported by a printed circuit board.

상기한 커플러 부재(30)는 금속 플레이트와 같은 전기적 전도성 재료로 제작된 부재일 수 있다.The coupler member 30 may be a member made of an electrically conductive material such as a metal plate.

상기한 커플러 부재(30)는 송신 코일부(10) 및 수신 코일부(20)의 상부에서 위치 이동되어 상하로 가동됨으로, 그 하측에 위치한 단일의 코일 루프로 이루어지는 송신 코일부(10)와 3 개의 코일 루프 즉, 제 1 수신 코일 루프(21), 제 2 수신 코일 루프(22), 및 제 3 수신 코일 루프(23) 간의 자계 유도 커플링을 가변시킨다.The coupler member 30 is moved from the upper part of the transmitting coil part 10 and the receiving coil part 20 to move up and down so that the transmitting coil part 10 composed of a single coil loop located at the lower side and the transmitting coil part 10 Inductance coupling between the first receiving coil loop 21, the second receiving coil loop 22, and the third receiving coil loop 23.

이러한 커플러 부재(30)의 순차적인 이동에 따른 자계 유도 커플링의 가변에 대해서는 후술하는 도 3a 내지 도 4의 설명의 더욱 상세히 설명하기로 한다.
Variations of the magnetic induction coupling due to the sequential movement of the coupler member 30 will be described later in more detail with reference to FIGS. 3A to 4 described later.

도 3a 내지 도 3c는 본 발명에 따른 오버랩되는 자계 유도부를 갖는 유도형 위치 센서의 커플러 부재에 의한 동작 상태를 나타내는 개략도이고, 도 4는 도 3의 커플러 부재의 위치에 따른 수신 전압의 선형 상태를 나타내는 그래프로서, 편의상 함께 설명하기로 한다.3A to 3C are schematic views showing an operation state of the induction type position sensor having an overlapped magnetic field induction unit according to the present invention by a coupler member, and FIG. 4 is a diagram showing a linear state of a reception voltage according to the position of the coupler member of FIG. The graph will be described for the sake of convenience.

먼저, 상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 수신 코일부(20)는 제 1 수신 코일 루프(21), 제 2 수신 코일 루프(22), 및 제 3 수신 코일 루프(23)가 수평적으로 나란히 순차 배치되는 형태를 이루면서, 상호간 일부가 오버랩(overlap)되는 부분을 갖도록 되어 그 내부 공간은 제 1 내지 제 4 자계 유도부(41, 42, 43, 44)로 이루어진다.
First, as described above, the receiving coil section 20 according to the present invention is configured such that the first receiving coil loop 21, the second receiving coil loop 22, and the third receiving coil loop 23 are arranged horizontally side by side 42, 43, and 44. The inner space of the first to fourth magnetic induction units 41, 42, 43, and 44 has a portion that overlaps with each other.

이 경우, 오버랩(overlap)되는 부분인 제 1 및 제 2 자계 유도부(41, 42)는 상대적으로 오버랩되지 않는 제 3 및 제 4 자계 유도부(43, 44)와 비교하여 송신 코일부(10)와의 자계 유도 커플링이 상대적으로 약해지는 영역이 된다.In this case, the first and second magnetic induction portions 41 and 42, which are overlapping portions, are not overlapped with the third and fourth magnetic induction portions 43 and 44, The magnetic induction coupling becomes a relatively weak region.

즉, 단일의 코일 루프로 이루어진 송신 코일부(10)와 그 하측의 수신 코일부(20) 내부에 위치하는 제 1 내지 제 4 자계 유도부(41, 42, 43, 44)가 대응되어 배치되는 경우, 이러한 제 1 및 제 4 자계 유도부는 그 면적에 비례하여 수신 코일부(20)의 제 1 수신 코일 루프(21), 제 2 수신 코일 루프(22), 및 제 3 수신 코일 루프(23)에 유도 전류(수신 코일부의 전류)가 발생하게 된다. 다만, 오버랩되는 영역인 제 1 및 제 2 자계 유도부(41, 42)의 자계 유도 커플링은 오버랩되지 않는 영역인 제 3 및 제 4 자계 유도부(43, 44)의 그것보다 약해지므로 수신 전압은 그 해당 영역에서 약해지게 된다.That is, when the transmitting coil part 10 composed of a single coil loop and the first to fourth magnetic field inducing parts 41, 42, 43, 44 located in the lower receiving coil part 20 are arranged corresponding to each other The first and fourth magnetic induction portions are connected to the first receiving coil loop 21, the second receiving coil loop 22 and the third receiving coil loop 23 of the receiving coil section 20 in proportion to the area thereof An induced current (current of the receiving coil part) is generated. However, since the magnetic field inductive couplings of the first and second magnetic induction parts 41 and 42, which are overlapping areas, are weaker than those of the third and fourth magnetic induction parts 43 and 44 which are the non-overlapping areas, And becomes weak in the corresponding region.

물론, 도체로 이루어진 직사각형상의 커플러 부재(30)가 상하로 이동하면서 겹치게 되는 제 1 내지 제 4 자계 유도부(41, 42, 43, 44) 중에 어느 하나는 수신 전압이 약해지므로, 해당되는 제 1 수신 코일 루프(21), 제 2 수신 코일 루프(22), 및 제 3 수신 코일 루프(23)에 수신되는 전압은 줄어들게 된다.Of course, any one of the first to fourth magnetic field guiding portions 41, 42, 43, and 44 in which the rectangular coupler member 30 made of conductor overlaps while moving up and down weakens the receiving voltage, The voltage received at the coil loop 21, the second receiving coil loop 22, and the third receiving coil loop 23 is reduced.

도 3a에 도시된 바와 같이, 도체로 이루어진 직사각형상의 커플러 부재(30)가 상측에 위치하는 경우, 제 1 및 제 3 자계 유도부(41, 43)의 유도 면적은 완전히 가려지는 상태가 되므로, 제 1 수신 코일 루프(21)에 수신되는 전압은 최저값이고, 제 2 수신 코일 루프(22)에 수신되는 전압은 제 2 자계 유도부(43)에 의해 일부 개방된 상태임으로 중간값을 나타내고, 제 3 수신 코일 루프(23)에 수신되는 전압은 제 2 및 제 4 자계 유도부(42, 44)가 모두 개방된 상태이므로 최고값을 나타내게 된다(도 4 참조). 3A, when the rectangular coupler member 30 made of a conductor is located on the upper side, the induced areas of the first and third magnetic induction parts 41 and 43 are completely blocked, The voltage received at the receiving coil loop 21 is the lowest value and the voltage received at the second receiving coil loop 22 is a partly opened state by the second magnetic induction section 43, The voltage received in the loop 23 is the highest value since both the second and fourth magnetic induction units 42 and 44 are open (see FIG. 4).

이어서, 도 3b에 도시된 바와 같이, 도체로 이루어진 직사각형상의 커플러 부재(30)가 중앙측으로 이동한 경우, 제 1 및 제 2 자계 유도부(42, 43)의 유도 면적은 완전히 가려지는 상태가 되므로, 제 2 수신 코일 루프(21)에 수신되는 전압은 최저값이고, 제 1 수신 코일 루프(22)에 수신되는 전압은 제 3 자계 유도부(43)에 의해 일부 개방된 상태임으로 중간값을 나타내고, 제 3 수신 코일 루프(23)에 수신되는 전압도 제 4 자계 유도부(44)에 의해 일부 개방된 상태이므로 중간값을 나타내게 된다(도 4 참조). 3B, when the rectangular coupler member 30 made of a conductor moves to the center side, the induced areas of the first and second magnetic field guiding portions 42 and 43 are completely blocked, The voltage received at the second receiving coil loop 21 is the lowest value and the voltage received at the first receiving coil loop 22 is a partly opened state by the third magnetic induction section 43, Since the voltage received by the receiving coil loop 23 is also partially open by the fourth magnetic induction unit 44, it shows an intermediate value (see FIG. 4).

계속해서, 도 3c에 도시된 바와 같이, 도체로 이루어진 직사각형상의 커플러 부재(30)가 하측으로 이동한 경우, 제 2 및 제 4 자계 유도부(42, 44)의 유도 면적은 완전히 가려지는 상태가 되므로, 제 3 수신 코일 루프(23)에 수신되는 전압은 최저값이고, 제 1 수신 코일 루프(22)에 수신되는 전압은 제 1 및 제 3 자계 유도부(41, 43)가 모두 개방된 상태이므로 최고값을 나타내고, 제 2 수신 코일 루프(23)에 수신되는 전압은 제 2 자계 유도부(42)에 의해 일부 개방된 상태이므로 중간값을 나타내게 된다(도 4 참조). 3C, when the rectangular coupler member 30 made of a conductor moves downward, the induced areas of the second and fourth magnetic induction parts 42 and 44 are completely blocked The voltage received at the third receiving coil loop 23 is the lowest value and the voltage received at the first receiving coil loop 22 is at the maximum value because the first and third magnetic induction sections 41 and 43 are all open. And the voltage received by the second reception coil loop 23 is a part of the open state by the second magnetic induction unit 42, so that the intermediate value is shown (see FIG. 4).

이와 같이, 수신 코일부(20)를 일부가 상호 겹쳐지는 3개의 코일 루프 즉, 제 1 수신 코일 루프(21), 제 2 수신 코일 루프(22), 및 제 3 수신 코일 루프(23)로 형성하도록 함으로써, 커플러 부재(30)의 순차적인 이동에 따라 각 제 1 수신 코일 루프(21), 제 2 수신 코일 루프(22), 및 제 3 수신 코일 루프(23)에서 수신되는 전압값이 선형적인 상태를 유지할 수 있게 되는 것이다.
In this manner, the receiving coil part 20 is formed by three coil loops, that is, a first receiving coil loop 21, a second receiving coil loop 22, and a third receiving coil loop 23, The voltage values received by the first receiving coil loops 21, the second receiving coil loops 22 and the third receiving coil loops 23 in accordance with the sequential movement of the coupler member 30 are linear The state can be maintained.

본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 상기 설명된 실시예에 한정되지 않으며, 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략되었다. 이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
The present invention may be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, It belongs to the scope of right.

1: 본 발명에 따른 오버랩되는 자계 유도부를 갖는 유도형 위치 센서
10: 송신 코일부 20: 수신 코일부
21: 제 1 수신 코일 루프 22: 제 2 수신 코일 루프
23: 제 3 수신 코일 루프 30: 커플러 부재
41: 제 1 자계 유도부 42: 제 2 자계 유도부
43: 제 3 자계 유도부 44: 제 4 자계 유도부.1: an induction type position sensor having an overlapped magnetic field induction unit according to the present invention
10: transmitting coil part 20: receiving coil part
21: first receiving coil loop 22: second receiving coil loop
23: third receiving coil loop 30: coupler member
41: first magnetic field induction unit 42: second magnetic field induction unit
43: third magnetic induction unit 44: fourth magnetic induction unit.

Claims (5)

부품의 위치와 관련된 신호를 제공하는 유도형 위치 센서에 있어서,
전기(電氣) 에너지원에 의해 여기되면 전자기 방사를 발생시키는 송신 코일부;
상기 송신 코일부에 대응되어 다수 개의 수신 코일 루프 각각이 크로스되지 않게 구성되되 상기 다수 개의 수신 코일 루프가 수평적으로 배치되며, 상기 송신 코일부가 여기되면 상기 송신 코일부와의 커플링으로 인해 전기 출력 신호를 발생시키는 수신 코일부; 및
상기 송신 코일부 및 수신 코일부의 상부에서 수평적으로 위치 이동되며, 상기 송신 코일부와 상기 수신 코일부의 자계 유도 커플링을 가변시켜 상기 수신 코일부로부터의 상기 전기 출력 신호를 가변시키는 커플러 부재를 포함하여 이루어지며,
상기 송신 코일부는 하나의 송신 코일 루프를 가지며, 상기 수신 코일부는 수평적으로 순차 배치되는 제 1 수신 코일 루프, 제 2 수신 코일 루프, 및 제 3 수신 코일 루프로 이루어지며,
상기 제 1 수신 코일 루프와 상기 제 2 수신 코일 루프가 오버랩되는 내측 공간인 제 1 자계 유도부와, 상기 제 2 수신 코일 루프와 상기 제 3 수신 코일 루프가 오버랩되는 내측 공간인 제 2 자계 유도부와, 오버랩되지 않는 제 1 수신 코일 루프의 내부 공간인 제 3 자계 유도부와, 오버랩되지 않는 상기 제 3 수신 코일 루프의 내부 공간인 제 4 자계 유도부를 더 형성하여 제 1 및 자계 유도부 및 제 2 자계 유도부의 경계선을 기준으로 대칭적으로 구성되고, 상기 커플러 부재가 상기 제 1 내지 제 4 자계 유도부 영역 중 2개의 영역에 대응하는 폭으로 구성되어,
상기 커플러 부재의 순차적인 위치 이동에 따라, 제 1 수신 코일 루프, 제 2 수신 코일 루프, 및 제 3 수신 코일 루프에서 각각 수신되는 전압값은 선형적인 상태를 이루는 것을 특징으로 하는 오버랩되는 자계 유도부를 갖는 유도형 위치 센서.An inductive position sensor for providing a signal associated with a position of a component,
A transmitting coil part for generating electromagnetic radiation when excited by an electric energy source;
Wherein the plurality of receive coil loops are horizontally disposed such that each of the plurality of receive coil loops is not crossed, and when the transmit coil part is excited, coupling with the transmit coil part causes electrical output A receiving coil part for generating a signal; And
A coupler member which is horizontally positioned above the transmitting coil part and the receiving coil part and varies the magnetic induction coupling of the transmitting coil part and the receiving coil part to vary the electrical output signal from the receiving coil part, And,
Wherein the transmission coil unit has one transmission coil loop, and the reception coil unit comprises a first reception coil loop, a second reception coil loop, and a third reception coil loop arranged horizontally and sequentially,
A first magnetic induction unit that is an inner space in which the first receiving coil loop and the second receiving coil loop overlap; a second magnetic induction unit that is an inner space in which the second receiving coil loop and the third receiving coil loop overlap; A third magnetic induction unit which is an internal space of the first receiving coil loop which is not overlapped and a fourth magnetic induction unit which is an inner space of the third receiving coil loop which is not overlapped with the first receiving coil loop, Wherein the coupler member is constituted by a width corresponding to two of the first to fourth magnetic induction portion regions,
Wherein the voltage values received in the first receiving coil loop, the second receiving coil loop, and the third receiving coil loop, respectively, are in a linear state in accordance with the sequential positional movement of the coupler member. Having an inductive position sensor. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5936399A (en) * 1997-09-16 1999-08-10 Mitutoyo Corporation Inductive position transducer having a multi-tap receiver winding
US7191759B2 (en) 2004-04-09 2007-03-20 Ksr Industrial Corporation Inductive sensor for vehicle electronic throttle control

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005249730A (en) * 2004-03-08 2005-09-15 Niles Co Ltd Electromagnetic induction type displacement sensor

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