JPH0337512A - Detecting apparatus - Google Patents
Detecting apparatusInfo
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- JPH0337512A JPH0337512A JP17246589A JP17246589A JPH0337512A JP H0337512 A JPH0337512 A JP H0337512A JP 17246589 A JP17246589 A JP 17246589A JP 17246589 A JP17246589 A JP 17246589A JP H0337512 A JPH0337512 A JP H0337512A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〈産業上の利用分野〉
本発明は、検出装置に関し、容器と、磁性流体と、可動
体と、検出器とを含み、可動体は、少なくとも2つの磁
極を相対する両側に有していて、2つの磁極のまわりに
何着する磁性流体により、2つの磁極か水平方向の両側
に位置し容器との間の相対的回転変位を許容するように
、容器の内部に支持し、容器及び可動体の相対的回転変
位を検出器によって検出することにより、回転角度、傾
斜角度、加速度J振動または磁気等の検出等に幅広く適
用でき、しかも、容器と可動体との間の相対的回転変位
に対する摩擦抵抗か小さく、微小変位でも連続的に確実
に検出でき、更に、構造的に堅牢で、取扱いの容易な検
出装置が得られるようにしたものである。[Detailed Description of the Invention] <Industrial Application Field> The present invention relates to a detection device, and includes a container, a magnetic fluid, a movable body, and a detector, and the movable body has at least two magnetic poles facing each other. The two magnetic poles are located on both sides of the container, and the magnetic fluid is attached around the two magnetic poles to allow relative rotational displacement between the two magnetic poles and the container. By supporting the container and detecting the relative rotational displacement of the movable body with a detector, it can be widely applied to detection of rotation angle, tilt angle, acceleration J vibration, magnetism, etc. The present invention provides a detection device that has low frictional resistance against relative rotational displacement, can continuously and reliably detect even minute displacements, is structurally robust, and is easy to handle.
〈従来の技術〉
永久磁石を磁性流体で支持して容器内に収納し、容器と
永久磁石との間の相対的回転変位を、磁気感応素子によ
り検出する従来技術としては、傾斜角度検出装置(例え
ば実開昭63−141415号、特開昭63−3177
12号)や、方位センサ(例えば実開昭63−1018
10号)等が知られている。<Prior Art> As a conventional technique, a permanent magnet is supported by a magnetic fluid and housed in a container, and the relative rotational displacement between the container and the permanent magnet is detected by a magnetic sensing element. For example, Utility Model Publication No. 63-141415, Japanese Patent Application Publication No. 63-3177
No. 12), and orientation sensors (e.g. Utility Model No. 63-1018)
No. 10) etc. are known.
〈発明が解決しようとする課題〉
しかしながら、上述した傾斜角度検出装置では、水平面
を基準にして上下方向に着磁された永久磁石を使用し、
この永久磁石を、検出しようとする傾斜角度を有する容
器の底面において、磁性流体中に浮かべるように支持し
、水平角度が底面に設定された傾斜角度をキャンセルす
る位置まで変化したとき、永久磁石の水平方向への移動
を利用して、傾斜角度を検出する構成であるため、傾斜
角度が連続して変化するような場合、その連続する変化
を検出することができない。<Problems to be Solved by the Invention> However, the above-mentioned inclination angle detection device uses a permanent magnet that is magnetized in the vertical direction with respect to the horizontal plane,
This permanent magnet is supported so as to float in a magnetic fluid at the bottom of a container that has an inclination angle to be detected, and when the horizontal angle changes to a position that cancels the inclination angle set on the bottom, the permanent magnet Since the configuration uses movement in the horizontal direction to detect the inclination angle, if the inclination angle changes continuously, the continuous change cannot be detected.
また、実開昭63−101810号公報に開示された方
位センサは、地磁気により、永久磁石が水平面に対して
実質的に垂直な軸を中心として面回転したとき、永久磁
石の磁界の方向から方位を検出するものであるため、傾
斜角、回転角、加速度、振動等を検出することができな
い。Furthermore, the orientation sensor disclosed in Japanese Utility Model Application Publication No. 101810/1981 is configured to detect an orientation from the direction of the magnetic field of the permanent magnet when the permanent magnet rotates in plane around an axis substantially perpendicular to the horizontal plane due to the earth's magnetism. , it cannot detect tilt angles, rotation angles, accelerations, vibrations, etc.
そこで、本発明の課題は、上述する従来の問題点を解決
し、回転角度、傾斜角度、加速度、振動または磁気等の
検出に幅広く適用でき、しかも、容器と可動体との間の
相対的回転変位に対する摩擦抵抗が小さく、微小変位で
も連続的に確実に検出でき、更に、構造的に堅牢て、取
扱いの容易な検出装置を提供することである。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems, to be widely applicable to detection of rotation angles, tilt angles, accelerations, vibrations, magnetism, etc., and to detect relative rotation between a container and a movable body. It is an object of the present invention to provide a detection device that has low frictional resistance against displacement, can continuously and reliably detect even minute displacements, is structurally robust, and is easy to handle.
〈課題を解決するための手段〉
上述する課題解決のため、本発明は、容器と、磁性流体
と、可動体と、検出器とを含む検出装置であって、
前記可動体は、少なくとも2つの磁極を相対する両側に
有していて、前記2つの磁極のまわりに付着する前記磁
性流体により、前記2つの磁極が水平方向の両側に位置
し前記容器との間の相対的回転変位を許容するように、
前記容器の内部に支持されており、
前記容器及び前記可動体の相対的回転変位を前記検出器
によって検出すること
を特徴とする。<Means for Solving the Problems> In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a detection device including a container, a magnetic fluid, a movable body, and a detector, wherein the movable body has at least two It has magnetic poles on opposite sides, and the magnetic fluid attached around the two magnetic poles allows the two magnetic poles to be positioned on both sides in the horizontal direction and allow relative rotational displacement between the two magnetic poles and the container. like,
It is characterized in that it is supported inside the container, and the relative rotational displacement of the container and the movable body is detected by the detector.
く作用〉
可動体は、少なくとも2つの磁極を相対する両側に有し
ていて、2つの磁極のまわりに付着する磁性流体により
、2つの磁極が水平方向の両側に位置し容器との間の相
対的回転変位を許容するように、容器の内部に支持され
ているので、容器が水平軸線の周りに回転し、または傾
斜した場合、可動体は、重力の作用を受けてそのままの
位置を保ち、可動体と容器との間に相対的回転変位を生
じる。本発明においては、このときの容器及び可動体の
相対的回転変位を、検出器によって検出する。The movable body has at least two magnetic poles on opposing sides, and the magnetic fluid that adheres around the two magnetic poles causes the two magnetic poles to be located on both sides in the horizontal direction, and the movable body has at least two magnetic poles on opposite sides. The movable body is supported inside the container to allow rotational displacement, so that when the container is rotated about a horizontal axis or tilted, the movable body remains in its position under the action of gravity; A relative rotational displacement occurs between the movable body and the container. In the present invention, the relative rotational displacement of the container and the movable body at this time is detected by a detector.
可動体と容器との相対的回転変位は、回転角度、傾斜角
度または振動等によって生じる。従って、本発明によれ
ば、回転角度、傾斜角度または振動等を検出し得る検出
装置を実現できる。The relative rotational displacement between the movable body and the container is caused by a rotation angle, a tilt angle, vibration, or the like. Therefore, according to the present invention, a detection device capable of detecting rotation angle, tilt angle, vibration, etc. can be realized.
容器と可動体と間の相対的回転変位は、加速度または可
動体に対する外部磁界によっても同様に生じる。従って
、加速度及び外部磁界を検出する検出装置としても利用
できる。Relative rotational displacement between the container and the movable body is similarly caused by acceleration or an external magnetic field to the movable body. Therefore, it can also be used as a detection device for detecting acceleration and external magnetic fields.
容器と可動体との間の相対回転変位は連続的である。従
って、連続式の検出装置を容易に実現できる。The relative rotational displacement between the container and the movable body is continuous. Therefore, a continuous detection device can be easily realized.
しかも、可動体は、磁極に付着した磁性流体を介して容
器の内壁面に案内されながら回転するので、容器と可動
体との間の相対的回転変位に対する摩擦抵抗が小さく、
微小変位も迅速に確実に検出できる。Moreover, since the movable body rotates while being guided by the inner wall surface of the container via the magnetic fluid attached to the magnetic poles, the frictional resistance against relative rotational displacement between the container and the movable body is small.
Even minute displacements can be detected quickly and reliably.
更に、容器と、容器内に収納された磁性流体と、磁極を
有し磁極に付着した磁性流体により容器内に回転可能に
支持される可動体とより構成されているので、構造的に
堅牢で、取扱いの容易な検出装置が得られる。Furthermore, since it is composed of a container, a magnetic fluid housed in the container, and a movable body that has a magnetic pole and is rotatably supported within the container by the magnetic fluid attached to the magnetic pole, it is structurally robust. , a detection device that is easy to handle can be obtained.
〈実施例〉
第1図は本発明に係る検出装置の原理的な構成を示す斜
視図である。図において、1は容器、2は磁性流体、3
は可動体、4は検出器をそれぞれ示している。<Example> FIG. 1 is a perspective view showing the basic configuration of a detection device according to the present invention. In the figure, 1 is a container, 2 is a magnetic fluid, and 3 is a container.
4 indicates a movable body, and 4 indicates a detector.
容器1は非磁性材料で構成し、その内部に磁性流体2及
び可動体3を収納する収納部101を有している。収納
部101の内壁面102は、円形状となっている。収納
部101の軸方向の両側は開口しているが、実際には、
磁性流体2の蒸発を防ぐための蓋が必要である。The container 1 is made of a non-magnetic material and has a storage section 101 in which the magnetic fluid 2 and the movable body 3 are stored. The inner wall surface 102 of the storage section 101 has a circular shape. Both sides of the storage section 101 in the axial direction are open, but in reality,
A lid is required to prevent evaporation of the magnetic fluid 2.
磁性流体2の組成は周知である。例えば、コバルト、鉄
またはニッケル等の金属磁性分を、ケロシン、水等の粘
性の低い液体中に分散し、界面活性剤を添加した組成で
ある。磁性流体2は、容器1の収納部101の容積より
は小さい体積とする。The composition of magnetic fluid 2 is well known. For example, it has a composition in which a magnetic metal such as cobalt, iron, or nickel is dispersed in a low viscosity liquid such as kerosene or water, and a surfactant is added. The volume of the magnetic fluid 2 is smaller than the volume of the storage section 101 of the container 1 .
可動体3は、少なくとも2つの磁極N、Sを有している
。磁極N、Sは永久磁石または電磁石によって構成でき
る。磁極N、Sは、可動体3の相対する両側に配置され
ており、図示の可動体3は、外周が円形状の磁石となっ
ていて、直径方向の両側に磁極N、Sを有している。The movable body 3 has at least two magnetic poles N and S. The magnetic poles N, S can be constituted by permanent magnets or electromagnets. The magnetic poles N and S are arranged on opposite sides of the movable body 3, and the illustrated movable body 3 is a magnet with a circular outer periphery, and has the magnetic poles N and S on both sides in the diametrical direction. There is.
可動体3は、2つの磁極N、Sのまわりに付着する磁性
流体2により、2つの磁極N、Sが水平方向の両側に位
置し容器1との間の相対的回転変位を許容するように、
容器1の内部に支持されている。The movable body 3 is arranged so that the two magnetic poles N and S are located on both sides in the horizontal direction by the magnetic fluid 2 attached around the two magnetic poles N and S, allowing relative rotational displacement between the two magnetic poles N and S and the container 1. ,
It is supported inside the container 1.
検出器4は、容器1及び可動体3の相対的回転変位を検
出する。図示において、検出器4は磁気感応素子で構成
されており、容器1の外壁面に体内に取付けられている
。検出器4は、容器1及び可動体3の相対的回転変位を
検出することが目的であるので、その構成の仕方によっ
ては、磁気感応素子の他に、光センサ等の他のセンサも
使用できる。また、磁気感応素子を使用する場合でも、
ホール素子、磁気抵抗素子等の連続的検知の可能なセン
サの他に、リートスイッチで代表されるオン、オフ系セ
ンサも使用できる。Detector 4 detects relative rotational displacement of container 1 and movable body 3. In the illustration, the detector 4 is composed of a magnetically sensitive element and is attached to the outer wall surface of the container 1 inside the body. Since the purpose of the detector 4 is to detect the relative rotational displacement of the container 1 and the movable body 3, other sensors such as an optical sensor can be used in addition to the magnetic sensing element depending on how it is configured. . Furthermore, even when using magnetically sensitive elements,
In addition to sensors capable of continuous detection such as Hall elements and magnetoresistive elements, on/off type sensors such as a reed switch can also be used.
磁性流体2は、前述したように、容器2の収納部101
の容積よりも小さい体積であり、極N、Sに集中的に付
着し、両磁極N、Sの間の中間部では付着量が減少する
。しかも、可動体3は、2つの磁極N、Sのまわりに付
着する磁性流体2により、2つの磁極N、Sが水平方向
の両側に位置し容器1との間の相対的回転変位を許容す
るように、容器1の内部に支持されている。As described above, the magnetic fluid 2 is stored in the storage section 101 of the container 2.
It is smaller in volume than the volume of the magnetic poles N and S, and is concentrated on the poles N and S, and the amount of adhesion decreases in the middle part between the two magnetic poles N and S. Furthermore, the movable body 3 allows the two magnetic poles N and S to be positioned on both sides in the horizontal direction due to the magnetic fluid 2 attached around the two magnetic poles N and S, allowing relative rotational displacement between the two magnetic poles N and S and the container 1. It is supported inside the container 1 as shown in FIG.
この状態で、容器1が回転し、または傾斜した場合、可
動体3は重力の作用を受けて静止した状態であるので、
可動体3と容器1との間に相対的回転変位を生じる。こ
の相対的回転変位を、検出器4によって検出する。容器
1の回転及び傾斜は、回転角度、傾斜角度または振動等
によって変化するから、回転角度、傾斜角度または振動
を検出する検出装置として使用できる。In this state, if the container 1 rotates or tilts, the movable body 3 remains stationary under the action of gravity.
A relative rotational displacement occurs between the movable body 3 and the container 1. This relative rotational displacement is detected by the detector 4. Since the rotation and inclination of the container 1 change depending on the rotation angle, inclination angle, vibration, etc., it can be used as a detection device for detecting the rotation angle, inclination angle, or vibration.
また、可動体3は、磁極N、Sに付着した磁性流体2を
介して、容器1の内壁面102に案内されながら回転す
るので、容器1と可動体3との間の相対的回転変位に対
する摩擦抵抗が小さく、連応性に優れ、微小変位も確実
に検出できる。In addition, since the movable body 3 rotates while being guided by the inner wall surface 102 of the container 1 via the magnetic fluid 2 attached to the magnetic poles N and S, the relative rotational displacement between the container 1 and the movable body 3 is It has low frictional resistance, excellent coordination, and can reliably detect minute displacements.
更に、容器1と可動体3と間の相対的回転変位は、加速
度または外部磁界による可動体3の回転変位によっても
同様に生じる。従って、加速度及び外部磁界を検出する
検出装置としても利用できる。Furthermore, the relative rotational displacement between the container 1 and the movable body 3 is similarly caused by rotational displacement of the movable body 3 due to acceleration or an external magnetic field. Therefore, it can also be used as a detection device for detecting acceleration and external magnetic fields.
しかも、容器1と可動体3との間の相対回転変位は連続
的である。従って、検出器4として、ホール素子や磁気
抵抗素子等の連続検知の可能なセンサを使用することに
より、回転変位を連続的に検出する検出装置を容易に実
現できる。Furthermore, the relative rotational displacement between the container 1 and the movable body 3 is continuous. Therefore, by using a sensor capable of continuous detection, such as a Hall element or a magnetoresistive element, as the detector 4, a detection device that continuously detects rotational displacement can be easily realized.
次に、検出器4として、ホール素子や磁気抵抗素子等の
連続検知センサを使用した場合を例にとり、相対的回転
変位と検出器出力との関係を第2図を参照して説明する
。第2図において、横軸に回転角度をとると共に、その
時の可動体3と容器1との相対的回転位置を図示し、縦
軸に検出器出力をとっである。可動体3と容器1との相
対的回転位置は、検出器4の位置によって表示されてい
る。Next, the relationship between relative rotational displacement and detector output will be described with reference to FIG. 2, taking as an example a case where a continuous detection sensor such as a Hall element or a magnetoresistive element is used as the detector 4. In FIG. 2, the horizontal axis represents the rotation angle and the relative rotational position of the movable body 3 and the container 1 at that time, and the vertical axis represents the detector output. The relative rotational position of the movable body 3 and the container 1 is indicated by the position of the detector 4.
まず、検出器4が可動体3の磁極S極と対向する位置に
あるときを、回転変位零の基準位置とすると、この基準
位置で検出出力か最小になる。そして、矢印a方向に4
5度回転した位置で最大、90度回転した位置で最小、
135度回転した位置で最大、180度回転した位置で
最小となるカーブを描いて変化する。従って、検出器出
力から回転角度を検出することができる。First, if the position where the detector 4 is located facing the S magnetic pole of the movable body 3 is defined as a reference position of zero rotational displacement, the detection output becomes minimum at this reference position. Then, 4 in the direction of arrow a.
Maximum at 5 degrees rotated position, minimum at 90 degrees rotated position,
It changes in a curve that reaches a maximum at a position rotated by 135 degrees and a minimum at a position rotated by 180 degrees. Therefore, the rotation angle can be detected from the detector output.
次に、本発明に係る種々の実施態様について説明する。Next, various embodiments of the present invention will be described.
第3図〜第9図は、可動体3の変形例を示している。第
3図に示す可動体3は、非磁性体また磁性体で構成され
た基体31の直径方向の両側に、磁石32.33を配置
した構成となっている。この実施例は、可動体3の全体
を磁石で構成することは、必ずしも必要でないことを示
唆している。3 to 9 show modified examples of the movable body 3. FIG. The movable body 3 shown in FIG. 3 has a structure in which magnets 32 and 33 are arranged on both sides in the diametrical direction of a base body 31 made of a non-magnetic material or a magnetic material. This example suggests that it is not necessarily necessary to configure the entire movable body 3 with magnets.
第4図の実施例では、可動体3は、両端側に磁′Fi1
N、Sを有する磁石で構成されている。この実施例は、
可動体3の外形が必ずしも円形状である必要はないこと
を示している。In the embodiment shown in FIG. 4, the movable body 3 has magnetic fields 'Fi1' on both ends.
It is composed of magnets with N and S magnets. This example is
This shows that the outer shape of the movable body 3 does not necessarily have to be circular.
第5図は可動体3の外周に複数の磁極N、Sを有する例
を示している。各磁、iN、Sは、磁極N−3の配置方
向に対して、その中間部において、直交する方向に磁気
的中性線が生じるように配置する。磁極N%Sは、磁性
体でなる可動体3の外周へ着磁し、または磁性体もしく
は非磁性体でなる可動体3に磁石を装着することによっ
て形成できる。FIG. 5 shows an example in which the movable body 3 has a plurality of magnetic poles N and S on its outer periphery. Each magnet, iN, and S are arranged so that a magnetic neutral line is generated in a direction perpendicular to the direction in which the magnetic pole N-3 is arranged at an intermediate portion thereof. The magnetic pole N%S can be formed by magnetizing the outer periphery of the movable body 3 made of a magnetic material, or by attaching a magnet to the movable body 3 made of a magnetic or non-magnetic material.
第6図は、基体31の直径方向の両側に、磁石32.3
3を配置した点では、第3図の場合と同様であるが、磁
石32.33の磁極の関係が第3図の場合と逆になって
いる点で異なる。FIG. 6 shows magnets 32.3 on both sides of the base body 31 in the diametrical direction.
The arrangement of the magnets 32 and 33 is similar to the case shown in FIG. 3, but the difference is that the relationship between the magnetic poles of the magnets 32 and 33 is reversed.
第7図の実施例ては、相対する両端に配置されす
る磁極がN、Sの組によって構成し、このN、 Sの組
を複数組設けである。磁極N、Sは、磁性体でなる可動
体3の外周へ着磁し、または磁性体もしくは非磁性体で
なる可動体3に磁石を装着することによって形成できる
。In the embodiment shown in FIG. 7, the magnetic poles arranged at opposite ends are composed of N and S pairs, and a plurality of N and S pairs are provided. The magnetic poles N and S can be formed by magnetizing the outer periphery of the movable body 3 made of a magnetic material, or by attaching magnets to the movable body 3 made of a magnetic or non-magnetic material.
第8図の実施例では、相対する両端に配置される磁極を
1組のN、Sによって構成しである。この実施例の場合
も、磁極N、Sは、磁性体てなる可動体3の外周へ着磁
し、または磁性体もしくは非磁性体でなる可動体3に磁
石を装着することによって形成できる。In the embodiment shown in FIG. 8, the magnetic poles arranged at opposite ends are composed of a pair of N and S. In this embodiment as well, the magnetic poles N and S can be formed by magnetizing the outer periphery of the movable body 3 made of a magnetic material, or by attaching magnets to the movable body 3 made of a magnetic or non-magnetic material.
第5図〜第8図の実施例の場合、地磁気等の外部磁界H
lと磁極N、Sとの間に、矢印C1の方向の回転力と、
これとは逆向きの矢印C2の方向の回転力が発生するの
で、外部磁界Hlの影響を受けにくい回転角度、傾斜角
度、振動または加速度検出用の検出装置を実現できる。In the case of the embodiments shown in FIGS. 5 to 8, the external magnetic field H such as earth's magnetism
A rotational force in the direction of arrow C1 between L and magnetic poles N and S,
Since a rotational force in the direction of arrow C2 opposite to this is generated, it is possible to realize a detection device for detecting rotation angle, tilt angle, vibration, or acceleration that is less susceptible to the influence of external magnetic field Hl.
第9図は外部磁界Hlの影響を受けにくい検出装置の別
の例を示している。可動体3は、少なくとも2個の可動
体3A、3Bを含み、2個の可動体3A、3Bは、磁極
N、Sの極性を逆にして同軸上で結合されている。この
実施例の場合、地磁気等の外部磁界Hlによる磁石3A
の回転方向C+ と、磁石3Bの回転方向C2とが互い
に逆方向となる。従って、地磁気等の外部磁界の影響を
受けにくくなる。FIG. 9 shows another example of a detection device that is less susceptible to the influence of the external magnetic field Hl. The movable body 3 includes at least two movable bodies 3A and 3B, and the two movable bodies 3A and 3B are coaxially coupled with the polarities of the magnetic poles N and S reversed. In the case of this embodiment, the magnet 3A is generated by an external magnetic field Hl such as earth's magnetism.
The rotational direction C+ of the magnet 3B and the rotational direction C2 of the magnet 3B are opposite to each other. Therefore, it becomes less susceptible to the influence of external magnetic fields such as earth's magnetism.
第10図は本発明に係る検出装置の更に別の実施例を示
している。この実施例は、容器1と可動体3との相対的
回転変位を、可動体3に一体的に設けた検出器4によっ
て検出する場合を示している。検出器4は、腕41によ
って可動体3に一体的に結合されている。腕41には検
出素子42が取付けられており、この検出素子42によ
って、容器1に付されたターゲット43を読み取るよう
になっている。ターゲット43は、検出素子42の形式
によって定まる。例えば、検出素子42が磁気感応素子
である場合は、磁気片、磁気帯または磁気記録媒体のよ
うなものであり、光センサである場合は光反射体、光透
過または光記録媒体である。FIG. 10 shows yet another embodiment of the detection device according to the present invention. This embodiment shows a case where the relative rotational displacement between the container 1 and the movable body 3 is detected by a detector 4 provided integrally with the movable body 3. The detector 4 is integrally coupled to the movable body 3 by an arm 41. A detection element 42 is attached to the arm 41, and a target 43 attached to the container 1 is read by this detection element 42. Target 43 is determined by the type of detection element 42. For example, if the sensing element 42 is a magnetically sensitive element, such as a magnetic strip, magnetic strip, or magnetic recording medium, and if it is an optical sensor, it is a light reflector, a light transmissive, or an optical recording medium.
第11図は本発明に係る検出装置の別の実施例を示して
いる。この実施例は、容器1が半径の異なる2つの内壁
面102を有しており、内壁面102−102間で、可
動体3を支持している。FIG. 11 shows another embodiment of the detection device according to the present invention. In this embodiment, the container 1 has two inner wall surfaces 102 with different radii, and the movable body 3 is supported between the inner wall surfaces 102-102.
従って、可動体3は、容器1の軸心とは異なる回転中心
をもって回転する。Therefore, the movable body 3 rotates with a rotation center different from the axis of the container 1.
第12図及び第13図は本発明に係る検出装置の具体的
な実施例を示している。容器1は円筒状の収納部101
を有する筒状に形成されており、軸方向の両端側は蓋1
03.104によって閉塞されている。容器1の収納部
101を構成する内壁面102及び蓋103.104の
内壁面には、リング状の突起105〜108が設けられ
ている。これらの突起105〜108は、摩擦抵抗を減
少させる働きをする。FIGS. 12 and 13 show specific embodiments of the detection device according to the present invention. The container 1 has a cylindrical storage section 101
It is formed into a cylindrical shape with a lid 1 on both axial ends.
03.104. Ring-shaped protrusions 105 to 108 are provided on the inner wall surface 102 and the inner wall surfaces of the lids 103 and 104 that constitute the storage section 101 of the container 1. These protrusions 105-108 serve to reduce frictional resistance.
可動体3は、リング状の永久磁石でなり、その直径方向
の両側に磁極N、Sが生じるように着磁されている。第
14図及び第15図は、可動体3の着磁状態を示す図で
ある。直径方向にとった磁気的中性線Aを境界にして、
一方の外周面が磁極Nの支配する領域、内径孔の内周面
が磁極Sの領域となっており、他方の外周面が磁極Sの
領域、内径孔の内壁面が磁極Nの領域となるように着磁
されている。可動体3の磁界の強さは、磁気的中性線A
と直交するX軸上で最も強くなっているので、磁性流体
2はX軸上で最も多く付着し、磁気的中性線Aに向うに
つれて付S量が減少する。The movable body 3 is made of a ring-shaped permanent magnet, and is magnetized so that magnetic poles N and S are formed on both sides in the diametrical direction. 14 and 15 are diagrams showing the magnetized state of the movable body 3. FIG. With the magnetic neutral line A taken in the diametrical direction as the boundary,
One outer peripheral surface is the area controlled by the magnetic pole N, the inner peripheral surface of the inner diameter hole is the area of the magnetic pole S, the other outer peripheral surface is the area of the magnetic pole S, and the inner wall surface of the inner diameter hole is the area of the magnetic pole N. It is magnetized as follows. The strength of the magnetic field of the movable body 3 is the magnetic neutral line A
Since the magnetic fluid 2 is strongest on the X-axis perpendicular to the magnetic field, the largest amount of magnetic fluid 2 adheres on the X-axis, and the amount of S attached decreases as it moves toward the magnetic neutral line A.
第16図は本発明に係る検出装置の別の実施例における
断面図を示している。この実施例は、第9図に示した検
出装置の具体例であり、可動体3は、少なくとも2個の
磁石3A、3Bを含み、2個の磁石3A、3Bは、磁極
N、Sの極性を逆にして同軸上で結合されている。FIG. 16 shows a sectional view of another embodiment of the detection device according to the present invention. This embodiment is a specific example of the detection device shown in FIG. are reversed and connected on the same axis.
〈発明の効果〉
以上述べたように、本発明によれば、次のような効果が
得られる。<Effects of the Invention> As described above, according to the present invention, the following effects can be obtained.
(a)可動体は、少なくとも2つの磁極を相対する両側
に有していて、2つの磁極のまわりに付着する磁性流体
により、2つの磁極が水平方向の両側に位置し容器との
間の相対的回転変位を許容するように、容器の内部に支
持されており、容器及び可動体の相対的回転変位を検出
器によって検出するようになっているので、回転角度、
傾斜角度、振動、加速度及び外部磁界等を検出し得る用
途範囲の広い検出装置を提供てきる。(a) The movable body has at least two magnetic poles on opposite sides, and a magnetic fluid attached around the two magnetic poles causes the two magnetic poles to be located on both sides in the horizontal direction, and the movable body has at least two magnetic poles on opposite sides. The movable body is supported inside the container so as to allow rotational displacement, and the relative rotational displacement of the container and the movable body is detected by a detector, so the rotation angle,
The present invention provides a detection device capable of detecting inclination angle, vibration, acceleration, external magnetic field, etc. with a wide range of uses.
(b)容器と可動体との間の相対回転変位が連続的で、
回転角度、傾斜角度、振動、加速度及び外部磁界等を連
続的に検知し得る検出装置を提供てきる。(b) the relative rotational displacement between the container and the movable body is continuous;
A detection device capable of continuously detecting rotation angle, tilt angle, vibration, acceleration, external magnetic field, etc. is provided.
(C)可動体は、磁極に付着した磁性流体を介して容器
の内壁面に案内されながら回転するので、容器と可動体
との間の相対的回転変位に対する摩擦抵抗が小さく、微
小変位も迅速に確実に検出し得る検出装置を提供できる
。(C) Since the movable body rotates while being guided by the inner wall surface of the container via the magnetic fluid attached to the magnetic poles, the frictional resistance against relative rotational displacement between the container and the movable body is small, and minute displacements can be made quickly. It is possible to provide a detection device that can reliably detect.
(d)容器と、容器内に収納された磁性流体と、磁極を
有し磁極に付着した磁性流体により容器内に回転可能に
支持される可動体とより構成されているので、構造的に
堅牢で、取扱いの容易な検出装置を提供できる。(d) It is structurally robust because it is composed of a container, a magnetic fluid contained in the container, and a movable body that has a magnetic pole and is rotatably supported within the container by the magnetic fluid attached to the magnetic pole. Therefore, it is possible to provide a detection device that is easy to handle.
第1図は本発明に係る検出装置の原理的な構成を示す斜
視図、第2図は可動体及び容器の相対的回転変位と検出
器出力との関係を示す図、第3図〜第9図は可動体の変
形例を示す図、第10図は本発明に係る検出装置の別の
実施例を示す斜視図、第11図は本発明に係る検出装置
の更に別の実施例を示す図、第12図は本発明に係る検
出装置の具体的な実施例における平面断面図、第13図
は同じく正面断面図、第14図は第12図及び第13図
に示した可動体の着磁状態を示す斜視図、第15図は同
じくその断面図、第16図は本発明に係る検出装置の他
の実施例における平面断面図である。
1・・・容器 2・・・磁性流体3・・・可動
体 4・・・検出器特開平3
37512 (9)
第
13図
第
14図
特開平3
37512 (10)
第
6
図
1」珪工丑障遠FIG. 1 is a perspective view showing the basic configuration of the detection device according to the present invention, FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the relative rotational displacement of the movable body and the container and the detector output, and FIGS. 3 to 9 10 is a perspective view showing another embodiment of the detection device according to the present invention; FIG. 11 is a diagram showing still another embodiment of the detection device according to the present invention. , FIG. 12 is a plan sectional view of a specific embodiment of the detection device according to the present invention, FIG. 13 is a front sectional view of the same, and FIG. 14 is a diagram showing the magnetization of the movable body shown in FIGS. 12 and 13. FIG. 15 is a perspective view showing the state, FIG. 15 is a sectional view thereof, and FIG. 16 is a plan sectional view of another embodiment of the detection device according to the present invention. 1... Container 2... Magnetic fluid 3... Movable body 4... Detector JP-A-3 37512 (9) Fig. 13 Fig. 14 JP-A-3 37512 (10) 6 Fig. 1 "Silicon" ox handicap
Claims (1)
検出装置であって、 前記可動体は、少なくとも2つの磁極を相対する両側に
有していて、前記磁極のまわりに付着する前記磁性流体
により、少なくとも前記2つの磁極が水平方向の両側に
位置し前記容器との間の相対的回転変位を許容するよう
に、前記容器の内部に支持されており、 前記容器及び前記可動体の相対的回転変位を前記検出器
によって検出すること を特徴とする検出装置。(1) A detection device including a container, a magnetic fluid, a movable body, and a detector, wherein the movable body has at least two magnetic poles on opposing sides, and is attached around the magnetic poles. at least the two magnetic poles are located on both sides in the horizontal direction and are supported inside the container so as to allow relative rotational displacement between the container and the movable magnetic fluid; A detection device characterized in that the relative rotational displacement of a body is detected by the detector.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17246589A JPH0337512A (en) | 1989-07-04 | 1989-07-04 | Detecting apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17246589A JPH0337512A (en) | 1989-07-04 | 1989-07-04 | Detecting apparatus |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0337512A true JPH0337512A (en) | 1991-02-18 |
Family
ID=15942498
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17246589A Pending JPH0337512A (en) | 1989-07-04 | 1989-07-04 | Detecting apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0337512A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1994012853A1 (en) * | 1992-11-20 | 1994-06-09 | Mcdermott Kevin F | Direction indicator for navigation |
| US7555841B2 (en) * | 2006-05-31 | 2009-07-07 | Klaus Manfred Steinich | Inclination sensor |
-
1989
- 1989-07-04 JP JP17246589A patent/JPH0337512A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1994012853A1 (en) * | 1992-11-20 | 1994-06-09 | Mcdermott Kevin F | Direction indicator for navigation |
| US7555841B2 (en) * | 2006-05-31 | 2009-07-07 | Klaus Manfred Steinich | Inclination sensor |
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