JPH0640807U

JPH0640807U - 変位センサ

Info

Publication number: JPH0640807U
Application number: JP8143792U
Authority: JP
Inventors: 良基小田川; 啓今泉
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1992-10-30
Filing date: 1992-10-30
Publication date: 1994-05-31

Abstract

(57)【要約】【目的】構造が簡単で、部品点数が少なくて済み、しか
も磁気応動素子の位置調整の容易な加速度センサを提供
する。【構成】外装体１は２つの半割部材１１、１２を組み
合わせて構成されている。センサ２はマグネット２２が
磁性流体２３によって支持されてケース２１の底部の内
面上に浮上し、ケース２１が半割部材１１、１２により
支持されている。磁気応動素子３はマグネット２２から
生じる漏洩磁界に応動する。支持基板４は、一方の半割
部材１１に取り付けられ、一面上で磁気応動素子３を支
持している。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、傾斜センサ、加速度センサ又は感震センサ部等に用いられる変位センサに関する。

【０００２】

【従来の技術】

この種の変位センサの従来技術としては、特開昭６３ー２１８８４号公報、特開昭６３ー３１７７１２号公報、特開昭６３ー２６５２０号公報、実開昭６３ー１４１４１５号公報、実開昭６３ー７００１７号公報等で知られた変位センサがある。これらの従来技術では、軸方向の両端側に開口部を有する外装体を使用し、外装体の上部開口部側にセンサ部を挿入配置すると共に、下部開口部側にリードスイッチ等でなる磁気応動素子を、支持部材とともに挿入し、位置決め固定する構造を取っていた。センサ部は、マグネットが磁性流体によって支持されてケースの底部の内面上に浮上していて、マグネットの位置が変化した時の漏洩磁界の変化を、磁気応動素子で検出する。従って、センサ部に対する磁気応動素子の相対位置が極めて重要であり、通常、相対位置調整のための調整機構を有する。従来の調整機構は、密閉状の円筒形外装体内に設けられた回転ネジ等でなる位置調整部材を備えて構成され、位置調整部材により、センサ部に対する磁気応動素子の相対間隔を調整し、磁気応動素子に作用するマグネットの漏洩磁界の強度を可変調整し、間隔の変動、磁性流体の量のばらつき、磁気応動素子の特性のばらつきを吸収していた。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

上述のように、従来の変位センサは、磁気応動素子の位置を調整する手段として、密閉状の円筒形外装体内に設けられた回転ネジ等でなる調整部材が必須であり、このため、部品点数、組み立て工数が増大すると共に、構造が複雑になるという問題点があった。

【０００４】そこで、本考案の課題は、上述した従来の問題点を解決し、構造が簡単で、部品点数が少なくて済み、しかも磁気応動素子の位置調整の容易な変位センサを提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

上述した課題解決のため、本考案は、外装体と、センサ部と、磁気応動素子と、支持基板とを有する変位センサであって、前記外装体は、２つの半割部材を組み合わせて構成されており前記センサ部は、非磁性ケースと、マグネットとを含み、前記マグネットが磁性流体によって支持されて前記ケースの底部の内面上に浮上し、前記非磁性ケースが前記半割部材のそれぞれにより支持されて前記外装体の内部に取り付けられており、前記磁気応動素子は、前記ケースの底部の下方外部に配置され、前記マグネットから生じる漏洩磁界に応動するものであり、前記支持基板は、前記半割部材の何れか一方に取り付けられ、一面上で前記磁気応動素子を支持している。

【０００６】

【作用】

外装体は、２つの半割部材を組み合わせて構成されており、センサ部は非磁性ケースが半割部材のそれぞれにより支持されて外装体の内部に取り付けられており、支持基板は半割部材の何れか一方に取り付けられ、一面上で磁気応動素子を支持しているから、半割部材の他方を取り除いた状態で、支持基板の取り付け位置調整、及び、支持基板上での磁気応動素子の位置調整を行うことができる。このため、従来、必須であった調整部材が不要になり、部品点数が少なくなると共に、構造が簡単になる。しかも、支持基板の取り付け位置調整、及び、支持基板上での磁気応動素子の位置調整は、半割部材の一方の全部開口されている広い面積を利用して行うことができるので、調整作業が容易になる。

【０００７】センサ部は、マグネットがケース内に配置され磁性流体によって支持されて底部の内面上に浮上しており、磁気応動素子はケースの底部の下方外部に配置されマグネットの漏洩磁界に応動するから、傾斜または振動などによる変位を受けた場合、可動体が、磁性流体によって支持されながら、ケースの底部内面上を移動し、磁気応動素子に対する相対位置が変化する。これにより、磁気応動素子がマグネットの漏洩磁界に応動してオンまたはオフの動作をし、変位が検出される。

【０００８】

【実施例】

図１は本考案に係る変位センサを半断面で示す斜視図、図２は同じくその部分断面図である。１は外装体、２はセンサ部、３は磁気応動素子、４は支持基板である。外装体１は、２つの半割部材１１、１２を組み合わせて構成されており、各半割部材１１、１２は接合端面が縦方向に位置している。外装体１はプラスチック等の非磁性電気絶縁物によって構成する。

【０００９】図２を参照すると、センサ部２は、非磁性ケース２１と、マグネット２２とを含み、マグネット２２が磁性流体２３によって支持されて、ケース２１の底部２１１の内面上に浮上している。２４はキャップである。ケース２１は半割部材１１、１２の少なくとも一方によって支持されて外装体１の内部に取り付けてある。ケース２１は、アルミニュウムまたはプラスチック等の非磁性材料を用い、密閉容器として構成されている。底部２１１の内面は凹面状であっても、平面状であってもよい。マグネット２２は上下方向または径方向に着磁されている。磁性流体２３は、コバルト、鉄、ニッケル等の微粒子磁性粉を比較的粘性の低い液体、例えばケロシン、水等に分散させたものであって、一般には界面活性剤を微粒子に吸着させ、安定分散させてある。

【００１０】磁気応動素子３はケース２１の底部２１１の下方外部において支持基板４によって支持され、センサ部２に備えられたマグネット２２の漏洩磁界に応動する。磁気応動素子３は、通常、リードスイッチ等で構成される。

【００１１】支持基板４は、一面上で磁気応動素子３を支持すると共に、取り付け用孔４１、４２を有し、孔４１、４２が外装体１を構成する一方の半割部材１１に設けられた突起１１１、１１２と結合されている。孔４１、４２は種々の態様を取ることができる。例えば、斜めに傾斜して設けたり、あるいは階段状に設けてもよい。また、２本に限らず、それ以上の複数本であってもよいし、単数であってもよい。

【００１２】上述のように、センサ部２は、マグネット２２がケース２１内に配置され、磁性流体２３によって支持されて底部２１１の内面上に浮上しており、磁気応動素子３はケース２１の底部２１１の下方外部に配置され、マグネット２１の漏洩磁界に応動するから、傾斜または振動などによる変位を受けた場合、マグネット２２が、磁性流体２３によって支持されながら、ケース２１の底部２１１の内面上を移動し、磁気応動素子３に対する相対位置が変化する。これにより、磁気応動素子３がマグネット２２の漏洩磁界に応動してオンまたはオフの動作をし、変位が検出される。

【００１３】漏洩磁界の強弱はマグネット２２を収納するケース２１と磁気応動素子３との間の間隔に応じて変化する。また、磁性流体の量や、磁気応動素子の特性のばらつきによっても、磁気応動素子の応動特性が変化する。そこで、従来の変位センサでは、密閉状の円筒形外装体内に設けられた回転ネジ等でなる位置調整部材を備え、位置調整部材により間隔を調整し、磁気応動素子３に作用するマグネット２２の漏洩磁界の強度を可変調整し、間隔の変動、磁性流体の量のばらつき、磁気応動素子の特性のばらつきを吸収していた。このため、前述したように、部品点数、組み立て工数が増大すると共に、構造が複雑になるという問題点を生じていた。

【００１４】本考案では、外装体１は、２つの半割部材１１、１２を組み合わせて構成されており、センサ部２は非磁性ケース２１が半割部材１１、１２のそれぞれにより支持されて外装体１の内部に取り付けられており、支持基板４は半割部材の何れか一方、具体的には半割部材１１に取り付けられ、一面上で磁気応動素子３を支持しているから、半割部材１２を取り除いた状態で、支持基板４の取り付け位置調整、及び、支持基板４上での磁気応動素子３の位置調整を行うことができる。このため、従来、必須であった調整部材が不要になり、部品点数が少なくなると共に、構造が簡単になる。しかも、支持基板４の取り付け位置調整、及び、支持基板４上での磁気応動素子３の位置調整は、半割部材１１の前面の全部に生じる広い開口面積を利用して行うことができるので、調整作業が容易になる。

【００１５】また、支持基板４は取り付け用孔４１、４２が半割部材１１に設けられた突起１１１、１１２と結合されているから、孔４１、４２及び突起１１１、１１２の相対位置を調整でき、それによってセンサ部２に対する支持基板４の相対位置を高精度で簡単に調整できる。

【００１６】図示の外装体１は、半割部材１１が、接合端面に対して直交する方向に開けられた溝部１１３を有している。図示はされていないが、半割部材１２も同様の溝部を有する。非磁性ケース２１は、上部周縁に凸縁２１２を有し、凸縁２１２が溝部内に挿入されて半割部材１１、１２に結合されている。このため、センサ部２に対して、半割部材１１、１２に設けられた溝部１１３の成型精度等によって定まる高精度の位置決めがなされると共に、センサ部２の固定に当たって、接着剤等が不要になり、外装体１に対するセンサ部２の組込みが極めて容易になる。

【００１７】支持基板４は、孔４１、４２が縦方向に長い形状を有し、孔４１、４２に対する突起１１１、１１２の位置によって位置決めが行われる。このような構造であると、支持基板４の位置決めを、簡単、かつ、高精度で実行できる。支持基板４は突起１１１、１１２を超音波溶着等の手段によって溶着することにより、半割部材１１に固定する。これにより、支持基板４を確実に固定できる。

【００１８】更に、支持基板４は導体４３、４４を有しており、磁気応動素子３は端子３１、３２が導体４３、４４に接続されている。導体４３、４４は、適当な金属材料を支持基板４の一面上に取り付けることによって構成できる。導体４３、４４に対する磁気応動素子３の取付に当たっては、導体４３、４４にスリット等を設け、このスリットに磁気応動素子３の端子３１、３２を挟み込む等の手段を取ることができる。支持基板４は、導体４３、４４に連なる導体パターン４５、４６を有しており、導体パターン４５、４６がケーブル接続用のスルーホール４７、４８を有する。これにより、ケーブル（図示しない）を確実に接続できる。

【００１９】外装体１は接合端面が超音波溶着によって互いに接合されている。超音波溶着性及び封止性を高める手段として、外装体１は、半割部材１１、１２の接合端面が凹凸嵌合している。図３は半割部材１１、１２の接合端面における凹凸嵌合の詳細を示す拡大端面図である。半割部材１１は接合端面に凹部１１４を有しており、半割部材１２は凹部１１４に嵌合する凸部１２１を有している。更に、外装体１は、ケーブル引出口１３、１４を有する。ケーブル引出口１３、１４は山形の内周端縁１３１、１４１を有している。このため、ケーブル引出口１３、１４に、図示しないケーブルを通した場合、内周端縁１３１、１４１がケーブル外周面に食い込み、ケーブルが充分に大きな引っ張り強度を有して確実に固定される。

【００２０】本考案は、図示され、説明された態様に限定されることなく、外装体、センサ部、磁気応動素子及び支持基板の組み合わせを含む変位センサに広く適用できるものである。

【００２１】

【考案の効果】

以上述べたように、本考案によれば、次のような効果が得られる。（ａ）可動体は、マグネットがケース内に配置され磁性流体によって支持されて底部の内面上に浮上しており、磁気応動素子はケースの底部の下方外部に配置され漏洩磁界に応動するから、傾斜または振動などによる変位を受けた場合、可動体が磁性流体によって支持されながら、ケースの底部内面上を移動し、磁気応動素子がマグネットの漏洩磁界に応動してオン、オフ動作をする変位センサを提供できる。（ｂ）外装体は、２つの半割部材を組み合わせて構成されており、センサ部は非磁性ケースが半割部材のそれぞれにより支持されて外装体の内部に取り付けられており、支持基板は半割部材の何れか一方に取り付けられ、一面上で磁気応動素子を支持しているから、従来、必須であった調整部材が不要になり、部品点数が少なく、構造が簡単で、しかも、支持基板の取り付け位置調整、及び、支持基板上での磁気応動素子の位置調整作業の容易な変位センサを提供できる。（ｃ）支持基板は取り付け用孔を有し、孔が半割部材の一方に設けられた突起と結合されているから、孔及び突起の相対位置を調整することにより、センサ部に対する支持基板の相対位置を高精度で簡単に調整し得る変位センサを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る変位センサの半断面斜視図であ
る。

【図２】図１に示した変位センサの部分断面図である。

【図３】図１及び図２に示した変位センサの半割部材接
合端面における凹凸嵌合の詳細を示す拡大端面図であ
る。

【符号の説明】

１外装体１１、１２半割部材２センサ部２１ケース２２マグネット２３磁性流体３磁気応動素子４支持基板

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】外装体と、センサ部と、磁気応動素子
と、支持基板とを有する変位センサであって、前記外装体は、２つの半割部材を組み合わせて構成され
ており、前記センサ部は、非磁性ケースと、マグネットとを含
み、前記マグネットが磁性流体によって支持されて前記
ケースの底部の内面上に浮上し、前記非磁性ケースが前
記半割部材のそれぞれにより支持されて前記外装体の内
部に取り付けられており、前記磁気応動素子は、前記ケースの底部の下方外部に配
置され、前記マグネットから生じる漏洩磁界に応動する
ものであり、前記支持基板は、前記半割部材の何れか一方に取り付け
られ、一面上で前記磁気応動素子を支持している変位セ
ンサ。
【請求項２】前記外装体は、各半割部材の接合端面が
縦方向に位置しており、前記支持基板は、取り付け用孔を有し、前記孔が前記半
割部材の一方に設けられた突起と結合されている請求項
１に記載の変位センサ。
【請求項３】前記外装体は、前記半割部材のそれぞれ
が前記接合端面に対して、直交する方向に開けられた溝
部を有しており、前記非磁性ケースは、上部周縁に凸縁を有し、前記凸縁
が前記溝部内に挿入されて前記半割部材に結合されてい
る請求項１または２に記載の変位センサ。
【請求項４】前記支持基板は、前記孔が縦方向に長い
形状を有し、前記孔に対する前記突起の位置によって位
置決めが行われている請求項２または３に記載の変位セ
ンサ。
【請求項５】前記支持基板は、前記突起の溶着により
前記半割部材の一方に固定されている請求項２、３また
は４に記載の変位センサ。
【請求項６】前記外装体は、前記接合端面が、超音波
溶着によって互いに接合されている請求項１に記載の変
位センサ。
【請求項７】前記外装体は、前記接合端面が凹凸嵌合
している請求項６に記載の変位センサ。