JP3275680B2 - 変位センサ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、機械的な変位量を
電気量に変換して測定する差動トランス式の変位センサ
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の変位センサは、図９に示
すように円筒形状のケース６０を備えており、このケー
ス６０の前端部には軸受部（ブッシュやリニヤボールベ
アリング）６１が設けてあり、また、ケース６０内には
コイル６２を捲回装着したボビン６３が接着剤（もしく
は圧入もしくはねじなどの別部材）で接着（固着）され
て収容してある。そして、前記ケース６０の軸受部６１
には測定子６４が摺動可能に設けてあり、また、前記ボ
ビン６３の内孔６３Ａに、前記測定子６４に連結された
コア６５が挿入してあり、可動ばね６６の付勢力により
前記測定子６４は前方に突出していて、前記コア６５が
初期位置にセットされている。

【０００３】また、従来の変位センサにおけるシャフト
組立体としては、図１０に示すように前記測定子６４の
軸部に連なる保持軸部６７はカラー６８を介して前記コ
ア６５の前端部を連結し、コア６５の後端部を保持軸６
９にカラー７０を介して連結して構成したものがある
し、また、図１１に示すようにシャフト組立体は、カラ
ーを使用することなく、前記測定子６４の軸部に連なる
保持軸部６７及び保持軸６９と、前記コア６５と直接に
連結したものである。すなわち、前記保持軸部６７の端
面に嵌合孔７１を、また、前記保持軸６９の前端面に嵌
合孔７２をそれぞれ形成し、前記コア６５の前端部６５
Ａを嵌合孔７１に、コア６５の後端部６５Ｂを嵌合孔７
２にそれぞれ嵌合してシャフト組立体が構成されてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の技術にあっては、前記ケース６０に外力が加わ
った場合、このケース６０が変形して内部のボビン６３
及びコア６５が変形を余儀なくされるために、前記ケー
ス６０の剛性を上げる他方法がなく、金属などでケース
６０を作らなければならなく、コストが高いものになっ
ていた。

【０００５】また、前記測定子６４の摺動は、この測定
子６４の軸部６４ａが軸受部６１を摺動することにより
行われるのであるが、この軸受部６１にはブッシュやリ
ニヤボールベアリングが使用されているために、コスト
が高く、また、グリスなどを用いると、粘性の関係から
低荷重の変位センサが実現できなかった。

【０００６】また、前記ボビン６３がケース６０内に接
着剤（もしくは圧入もしくはねじなどの別部材）で接着
（固着）されて収容してあるために、前記ケース６０は
精度が高い加工が必要であり、また、外力によるボビン
６３のズレを少なくすためには、また頑丈な材質の物
（高価な金属など）で作らなければならないという問題
点があった。

【０００７】また、図１０に示すシャフト組立体にあっ
ては、前記保持軸部６７と前記コア６５との連結及びは
前記コア６５と保持軸６９の連結にそれぞれカラー６
８、７０を用いるために部品点数が多くなり、コスト高
になるばかりか、保持軸部６７と前記コア６５の連結部
での合せ面の衝合状態及びは前記コア６５と保持軸６９
の連結部での合せ面の衝合状態がカラー６８、７０のた
めに外から見えず、シャフト組立体の組立状態を検査す
ることができないという問題点があった。

【０００８】また、図１１に示すシャフト組立体にあっ
ては、前記保持軸部６７の端面に嵌合孔７１を、また、
前記保持軸６９の前端面に嵌合孔７２がそれぞれ形成
し、前記コア６５の前端部６５Ａを嵌合孔７１に、コア
６５の後端部６５Ｂを嵌合孔７２にそれぞれ嵌合するも
のであるために、前記コア６５の嵌合孔７１、７２への
嵌合深さによってシャフト組立体の長さ寸法が決まり、
コア６５の位置決めが難しく、組立精度を向上させるこ
とができないばかりでなく、組立性もよくないという問
題点があった。

【０００９】本発明は上記の問題点を解消するものであ
り、その第１の目的とするところは、ボビンは一定の力
で絶えず位置決めされて安定した特性が得られるし、ま
た、すきまばめやしまりばめなどの精度の高い加工が不
要になる変位センサを提供することにある。

【００１０】また、本発明の第２の目的とするところ
は、ケース本体に加わる外力がボビンに加わらなくなり
安定した特性が得られる変位センサを提供することにあ
る。

【００１１】また、本発明の第３の目的とするところ
は、摺動長が大きくなり、摺動性を向上させ低荷重動作
が可能になる変位センサを提供することにある。

【００１２】また、本発明の第４の目的とするところ
は、比較的線膨脹係数の大きな安価な材料でケース本体
及び部材を構成しても構造的に温度係数を小さくするこ
とができて、ローコストになるし、電気的な補正が不要
になる変位センサを提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明に
係る変位センサは、ケース本体にコイルを捲回装着した
ボビンを収容し、ボビン内に測定子の移動と共に移動す
るコアを設けて、測定子の変位を電気信号として検出す
る変位センサにおいて、ボビンの端部にばね片を設け
て、このばね片をケース本体の一部に当接させ、ボビン
がケース本体に対して一方向に押圧されるようにボビン
をケース本体に設けることによって、ばね片のばね性を
ボビンの固定に利用したことを特徴とする。

【００１４】かかる構成により、ボビンは一定の力で絶
えず位置決めされて安定した特性が得られるし、また、
すきまばめやしまりばめなどの精度の高い加工が不要に
なる。

【００１５】請求項２に記載の発明に係る変位センサ
は、請求項１記載の変位センサにおいて、ケース本体に
このケース外隔とは別に剛体壁部を設け、この剛体壁部
に、ボビンを載置すると共に、ボビンの端部に設けたば
ね片を剛体壁部に圧接させることによって、ばね片のば
ね性を利用してボビンを剛体壁部に固定したことを特徴
とする。

【００１６】かかる構成により、ケース本体に加わる外
力はケース外隔で受け止めるために、強固なケースにす
る必要がないし、ケース本体に加わる外力がボビンに加
わらないので安定した特性が得られる。

【００１７】また、請求項３に記載の発明に係る変位セ
ンサは、請求項２記載の変位センサにおいて、ケース本
体をベースとカバーから構成し、このベースの内面部の
略中央に剛体壁部をこのベースと一体に形成した。

【００１８】かかる構成により、上記した請求項２に記
載の発明の作用と同様な作用を奏し得るばかりか、ケー
ス本体をベースとカバーから構成し、このベースの内面
部の略中央に剛体壁部をこのベースと一体に形成するこ
とにより、安価な材料でケース本体が製作でき、また、
圧入などが必要ないため高い精度が必要ないものにな
る。

【００１９】また、請求項４に記載の発明に係る変位セ
ンサは、請求項１乃至３のいずれか一に記載の変位セン
サにおいて、ボビンを支持するボビン支持体に支持側嵌
合部と端子受部とを設け、ボビンの一端部に支持側嵌合
部に嵌合するボビン側嵌合部を設けると共に、ボビンの
他端部のボビン端子に端子受部に圧着するばね性を有す
る固定片を設け、ボビン側嵌合部を支持側嵌合部に嵌合
すると共に、固定片を端子受部に圧着してボビン支持体
でボビンを支持した。

【００２０】かかる構成により、上記した請求項１乃至
３に記載の発明の作用と同じ作用を奏し得る。

【００２１】また、請求項５に記載の発明に係る変位セ
ンサは、請求項１乃至４のいずれか一に記載の変位セン
サにおいて、測定子に連なる保持軸部をコアを介して保
持軸に連結してシャフト組立体を構成し、このシャフト
組立体を、測定子の摺動軸部と保持軸との２か所で軸受
部により摺動可能に保持したことを特徴とする。

【００２２】かかる構成により、測定子の摺動長が大き
くなり、摺動性を向上させ低荷重動作が可能になる。

【００２３】また、請求項６に記載の発明に係る変位セ
ンサは、請求項５記載の変位センサにおいて、シャフト
組立体を、保持軸部の端面に一方の嵌合孔を、また、保
持軸の端面に他方の嵌合孔をそれぞれ形成し、コアを、
コア本体の一端部及び他端部にこのコア本体より小径な
一方及び他方の嵌合軸部を形成して、これらの嵌合軸部
とコア本体との段部を衝合面にして形成し、一方の嵌合
孔に一方の嵌合軸部を、他方の嵌合孔に他方の嵌合軸部
をそれぞれ嵌合して、保持軸部の端面をコア本体の一方
の衝合面に、保持軸の端面をコア本体の他方の衝合面に
それぞれ衝合させて構成した。

【００２４】かかる構成により、上記した請求項５の発
明と同様な作用を奏し得るばかりか、コアと測定子の保
持軸部及び保持軸との位置決めを連結部分の形状で行う
ことができて、組立精度を向上させることができるばか
りでなく、組立性を良好にすることができる。

【００２５】また、保持軸部の端面をコア本体の衝合面
に、保持軸の端面をコア本体の衝合面にそれぞれ衝合さ
せて、コアと測定子の保持軸部及び保持軸との位置決め
が行われるので、保持軸部の端面とコア本体の衝合面と
の間、保持軸の端面とコア本体の衝合面との間に隙間が
あるか否かをチェックすることでシャフト組立体の組立
状態を検査することが可能になる。

【００２６】また、請求項７に記載の発明に係る変位セ
ンサは、請求項６記載の変位センサにおいて、コアのコ
ア本体を保持軸部及び保持軸と同じ直径になし、一方の
嵌合軸部の長さ寸法Ｌ１を一方の嵌合孔の深さ寸法Ｒ１
より小さくすると共に、他方の嵌合軸部の長さ寸法Ｌ２
を他方の嵌合孔の深さ寸法Ｒ２より小さくし、一方の嵌
合孔への一方の嵌合軸部の嵌合及び他方の嵌合孔への他
方の嵌合軸部の嵌合をそれぞれ圧入により行うようにし
た。

【００２７】かかる構成により、上記した請求項６の発
明の作用と同じ作用を奏し得る。

【００２８】また、請求項８の発明に係る変位センサ
は、請求項５又は請求項６又は請求項７記載の変位セン
サにおいて、一方の軸受部をベースの前側壁部に設けた
摺動用孔部とし、他方の軸受部を後側基板支持部の摺動
用孔部として、いずれの軸受部も合成樹脂で形成した。

【００２９】かかる構成により、上記した請求項５又は
請求項６または請求項７記載の発明の作用と同じ作用を
奏し得る。

【００３０】また、請求項９に記載の発明に係る変位セ
ンサは、請求項１記載の変位センサにおいて、前記ボビ
ンに、温度変化によるコアの伸びと前記ボビンの伸びと
を等しくする固定点を設定し、この固定点を基準して前
記ボビンをボビン支持体に固定したことを特徴とする。

【００３１】かかる構成により、比較的線膨脹係数の大
きな安価な材料でケース本体及び部材を構成しても構造
的に温度係数を小さくすることができて、ローコストに
なるし、電気的な補正が不要になる。

【００３２】また、請求項１０に記載の発明に係る変位
センサは、請求項９記載の変位センサにおいて、固定点
を、ボビンに被嵌してある外筒に固定用孔を設けて構成
した。

【００３３】かかる構成により、上記した請求項１の発
明の作用と同じ作用を奏し得る。

【００３４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して詳述する。図１の（１）は本発明に係る変位
センサの平面図、（２）は同変位センサの側面図、
（３）は同変位センサの底面図、（４）は同変位センサ
の正面図、図２は本発明に係る変位センサの一部破断及
び断面した側面図、図３は同変位センサの一部破断及び
断面した正面図である。

【００３５】本発明に係る変位センサはベース１とカバ
ー２からなるケース本体３を備えている。すなわち、前
記ベース１はその底壁部４の前、後端部にそれぞれ壁部
５、６を立ち上げで構成してあり、前側壁部５の上部に
は一方の軸受部Ｄである摺動用孔部７が形成してあり、
また、前側壁部５の上部には、その内方に位置させて前
側基板支持部８が形成してあり、この前側基板支持部８
の上部には貫通孔部９と、ばね座部１０とが形成してあ
る。

【００３６】また、前記底壁部４の内面部には剛体壁部
１１が立ち上げてある。そして、この剛体壁部１１の
前、後端上部には前、後側保持部１２、１３が形成して
あり、また、剛体壁部１１の後側保持部１３の下方には
斜めの切込み部１４を形成する端子受部１５が形成して
ある。そして、前記前側保持部１２は孔部１６とこの孔
部１６の周縁部を突出させた支持側嵌合部である嵌合凸
部１７とで構成してあり、また、後側保持部１３は平坦
な保持面部１８で形成してある。

【００３７】また、前記底壁部４の内面部の後部には、
その基部を前記剛体壁部１１の後部に連続させて後側基
板支持部１９が立ち上げてある。そして、この後側基板
支持部１９の上部には他方の軸受部Ｅである摺動用孔部
２０が形成してある。

【００３８】そして、前記剛体壁部１１の上部には前、
後側保持部１２、１３にその前後部を保持されてボビン
組立体２１が設けてある。すなわち、このボビン組立体
２１はボビン２２を備えており、このボビン２２は内孔
２３を有しており、その外周部には前後にコイル捲回部
２４Ａ、２４Ｂが形成してあり、また、前端部には嵌合
凹部２５が形成してある。そして、前記ボビン２２のコ
イル捲回部２４Ａには一方のコイル２６Ａが、コイル捲
回部２４Ｂには他方のコイル２６Ｂがそれぞれ捲回して
あり、ボビン２２の外周には外筒２７が被嵌してある。

【００３９】また、前記ボビン２２の後端部には、図６
に示すようにボビン端子２８が固着してある。このボビ
ン端子２８は、前記コイル２６Ａ、２６Ｂの端部が接続
される端子２８ａ、２９、３０を樹脂ブロック２８Ａに
インサート成形して形成してあり、端子２８ａの一部に
ばね性を有する固定片３１を形成して、この固定片３１
を前記樹脂ブロック２８Ａより突出させてある。

【００４０】そして、このように構成されたボビン組立
体２１は、その前端部の嵌合凹部２５を前記前側保持部
１２の嵌合凸部１７に嵌合し、その後端部のボビン端子
２８の固定片３１を前記剛体壁部１１の切込み部１４に
挿入して、この固定片３１を端子受部１５に圧接させ
て、この固定片３１のばね性を利用して前記剛体壁部１
１に取り付けてある。

【００４１】前記前側壁部５の上部の摺動用孔部７には
測定子３２の軸部３２Ａが摺動可能に挿入してあり、こ
の軸部３２Ａの後端に連なる保持軸部３２Ｂは前記前側
基板支持部８の貫通孔部９を貫通して前側保持部１２の
孔部１６に挿入してある。そして、前記ボビン２２の内
孔２３にはコア３３が位置しており、このコア３３の前
端部は前記測定子３２の後端部、すなわち保持軸部３２
Ｂにカラー３４を介して連結してある。また、前記コア
２２の後端部は保持軸３５にカラー３６を介して保持さ
れており、この保持軸３５は前記後側基板支持部１１の
上部の摺動用孔部２０に摺動可能に挿入されている。そ
して、前記ボビン組立体２１とコア３３とで差動トラン
ス機構部Ａを構成してある。

【００４２】また、前記測定子３２の軸部３２Ａの前側
にはばね受部材３７が取り付けてあり、このばね受部材
３７と前記前側基板支持部８のばね座部１０との間に可
動ばね３８が介装してあり、この可動ばね３８の付勢力
により前記測定子３２は前方に突出していて、前記コア
３３が初期位置にセットされている。

【００４３】また、前記剛体壁部１１の後方には手動操
作機構部Ｂが設けてある。この手動操作機構部Ｂは、レ
バー４０とてこ部材４５と操作ノブ４６とを備えてお
り、このレバー４０は、その基端部で前記ベース１の底
壁部４に形成された支承部４１の支点ピン４２により取
り付けられており、レバー４０の上部には孔部４３が形
成してあり、この孔部４３に前記保持軸３５の後端部が
挿入されていて、この保持軸３５の後端部にはストッパ
ー４４が固着してあり、このストッパー４４がレバー４
０の上部に掛けてある。

【００４４】また、前記レバー４０の基端部には捩じり
ばね５０が装着してあり、この捩じりばね５０の一方の
片部５０Ａはレバー４０の中間部に設けた係止孔部４０
ａに挿入されており、また、捩じりばね５０の他方の片
部５０Ｂは後述する縦側基板に当接していて、この捩じ
りばね５０の付勢力により前記レバー４０は前方に押圧
されている。

【００４５】前記てこ部材４５は第１、第２アーム４５
Ａ、４５Ｂを略直角に配し、その屈曲部を揺動支点にし
たものであり、第１アーム４５Ａは一対のアーム部４５
ａを突出して構成してある。また、第２アーム４５Ｂに
は円弧状の当接部４７が形成してある。そして、前記て
こ部材４５は、前記後側基板支持部１９の中間部の支承
部４８に支点ピン４９により上下方向に揺動可能に取り
付けてあり、第１アーム４５Ａの一対のアーム部４５ａ
間に前記レバー４０が位置しており、また、第２アーム
４５Ｂの当接部４７が前記レバー４０の中間部に当接し
ている。

【００４６】また、前記操作ノブ４６は前記前記ベース
１の後壁部６にその中間部で支点ピン４６ａにより揺動
可能に取り付けてあり、操作ノブ４６のロッド部４６Ａ
が前記てこ部材４５の第１アーム４５Ａのアーム部４５
ａの先端部に下方から当接している。

【００４７】前記ベース１には前記前、後側基板支持部
８、１１の上端部に保持されて基板５１が、また、前記
後壁部６の内面側に位置させて基板５２が、さらに左側
に位置させて基板５３がそれぞれ固着してある。そし
て、前記ベース１の後壁部６にはコネクタ接続部５４が
設けてあり、このコネクタ接続部５４にはコネクタ５５
を介してケーブル５６が取り付けてある。前記コネクタ
５５の端子５７は基板５２の回路にはんだ付けされてい
る。そして、前記べース１にはカバー２が装着してあ
る。

【００４８】次に作動を説明する。交流電流を流すと、
双方のコイル２６Ａ、２６Ｂには電磁誘導により電流が
流れる。前記コア３３が中心にあるときは２つのコイル
２６Ａ、２６Ｂに発生する電圧の絶対値は等しくなる。

【００４９】移動体（図示せず）が前記測定子３２に干
渉して、この測定子３２が後退すると、前記捩じりばね
５０に抗して前記コア３３が中心を外れて後方に移動し
コイル２６Ｂ側に多く挿入される。したがって、このコ
イル２６Ｂに誘導される電圧の方が高くなり、前記コア
３３の移動量に比例して出力電圧は変化する。この出力
電圧は変化量を検出して前記移動体の変位を検出する。

【００５０】また、手動で前記測定子３２を操作（上げ
る）する場合には、前記操作ノブ４６を時計回り方向に
回動させることにより、ロッド部４６Ａで前記てこ部材
４５の第１アーム４５Ａを押し上げて、このてこ部材４
５を反時計回り方向に回動させ、前記レバー４０を捩じ
りばね５０の付勢力に抗して後方に回動させて、前記保
持軸３５の後端部のストッパー４４を介してこの保持軸
３５を後方に移動し前記測定子３２を後方に移動するこ
とにより行う。

【００５１】また、前記測定子３２の軸部３２Ａの後端
に連なる保持軸部３２Ｂはカラー３４を介して前記コア
３３の前端部に連結してあり、コア３３の後端部は保持
軸３５にカラー３６を介して連結してあって、これらで
シャフト組立体Ｃを構成している。そして、このシャフ
ト組立体Ｃは測定子３２の摺動軸部３２Ａと保持軸３５
との２か所で軸受部Ｄ、Ｅにより摺動可能に保持されて
おり、軸受部Ｄは、合成樹脂性のベース１の前側壁部５
に設けた前記摺動用孔部７であり、また、軸受部Ｅは前
記後側基板支持部１１の上部の摺動用孔部２０であっ
て、いずれの軸受部Ｄ、Ｅも合成樹脂である。

【００５２】このように、シャフト組立体Ｃを測定子３
２の摺動軸部３２Ａと保持軸３５との２か所で軸受部
Ｄ、Ｅにより摺動可能に保持することにより、摺動長が
大きくなり、摺動性を向上させ低荷重動作が可能にな
る。また、軸受部Ｄは、合成樹脂性のベース１の前側壁
部５に設けた前記摺動用孔部７であり、また、軸受部Ｅ
は前記後側基板支持部１１の上部の摺動用孔部２０であ
って、軸受部Ｄ、Ｅにブッシュやリニヤボールベアリン
グを使用しないのでローコスト化が可能になる。

【００５３】また、図４の（１）に示すように前記ベー
ス１とカバー２からなるケース本体３の内部に前記剛体
壁部１１があり、この剛体壁部１１に前記ボビン組立体
２１が取り付けてある。このために、ケース本体３に加
わる外力はケース外隔３Ａで受け止め、このケース外隔
３Ａは図４の（２）に示すように変形する構造になるた
めに、強固なケースにする必要がないし、ケース本体３
に加わる外力が前記ボビン組立体２１に加わらないので
安定した特性が得られる。また、安価な材料でケース本
体３が製作でき、また、圧入などが必要ないため高い精
度が必要ない。

【００５４】また、前記ボビン組立体２１は、その前端
部の嵌合凹部２５を前記前側保持部１２の嵌合凸部１７
に嵌合し、その後端部のボビン端子２８の固定片３１を
前記剛体壁部１１の切込み部１４に挿入して、この固定
片３１を端子受部１５に圧接させて、この固定片３１の
ばね性を利用して前記剛体壁部１１に取り付けてある。

【００５５】このように、前記ボビン端子２８の固定片
３１のばね性を利用して前記ボビン組立体２１を前記剛
体壁部１１に取り付けるようにしたので、前記ボビン組
立体２１は一定の力で絶えず位置決めされて安定した特
性が得られる。また、すきまばめやしまりばめなどの精
度の高い加工が不要になるし、ボビン端子２８の固定片
３１が取付ばねを兼ねているので、部品点数を増やすこ
と無くケース本体３への取り付けができる。

【００５６】また、従来の差動トランス式の変位センサ
は温度補償を行うためにサーミスタや感温抵抗などを使
って電気的な補正を行ったり、線膨脹係数の小さな部材
を使って温度係数自体を小さくすることで対応してき
た。しかし、回路的に別部品を使ったり、高価な部材を
使わなくてはならず、コストが上昇せざるを得なかっ
た。

【００５７】そこで、前記ボビン組立体２１は、その前
端部の嵌合凹部２５を前記前側保持部１２の嵌合凸部１
７に嵌合し、その後端部のボビン端子２８の固定片３１
を前記剛体壁部１１の切込み部１４に挿入して、この固
定片３１を端子受部１５に圧接させて、この固定片３１
のばね性を利用して前記剛体壁部１１に取り付けてあ
り、温度による変形が自由である。

【００５８】したがって、前記ボビン２２の外周に被嵌
してある外筒２７に固定点である外筒孔（固定用孔）５
８を設けて、この外筒孔５８を基準して前記外筒２７を
前記剛体壁部１１に固定することにより環境が常温から
高温に変化した場合のコア３３の伸びとΔＡとボビン２
２の伸びΔＢとが等しくなるようにしてある。

【００５９】すなわち、図７の（イ）に示すように常温
において Ａ：測定子３２先端からコア３３中央までの長さ Ｂ：ケース本体３の取付孔５９からボビン２２中央まで
の長さ Ｃ：外筒孔５８からボビン２２の後端部までの長さ Ｄ：ボビン２２の後端部からボビン２２の中央までの長
さ Ｅ：取付孔５９から外筒孔５８までの長さ とすると、高温では図７の（ロ）に示すように Ａ→Ａ´ Ｂ→Ｂ´ Ｃ→Ｃ´ Ｄ→Ｄ´ Ｅ→Ｅ´ に変化する。

【００６０】したがって、ΔＡ＝ΔＢとなる位置に外筒
孔５８を設置すると、常温から高温に変化した場合のコ
ア３３の伸びΔＡとボビン２２の伸びΔＢとが等しくな
る。したがって、前記外筒孔５８の位置は外筒の全長に
わたり任意の位置で行うことができる。また、比較的線
膨脹係数の大きな安価な材料でケース本体３で部材を構
成しても構造的に温度係数を小さくすることができるた
め、ローコストになるし、電気的な補正が不要になる。

【００６１】上記した実施の形態において、シャフト組
立体Ｃは、前記測定子３２の軸部３２Ａの後端に連なる
保持軸部３２Ｂがカラー３４を介して前記コア３３の前
端部を連結し、コア３３の後端部を保持軸３５にカラー
３６を介して連結して構成したが、シャフト組立体Ｃと
して図８に示す構成にしてもよい。

【００６２】このシャフト組立体Ｃは、カラー３４、３
６を使用することなく、非磁性体である前記測定子３２
の軸部３２Ａの後端に連なる保持軸部３２Ｂ及び保持軸
３５と、磁性体であるコア３３とを連結したものであ
る。この場合、保持軸部３２Ｂと保持軸３５とは同じ直
径を有している。

【００６３】すなわち、前記保持軸部３２Ｂの端面３２
ａには、この保持軸部３２Ｂの軸心に一致する中心を有
する嵌合孔５８Ａが、また、前記保持軸３５の前端面３
５ａにはこの保持軸３５の軸心に一致する中心を有する
嵌合孔５８Ｂがそれぞれ形成してあり、また、前記コア
３３は、前記保持軸部３２Ｂ及び保持軸３５と同じ直径
のコア本体３３Ｃを備えており、このコア本体３３Ｃの
前、後端部には、コア本体３３Ｃより小径な嵌合軸部３
３Ａ、３３Ｂが形成してあり、これらの嵌合軸部３３
Ａ、３３Ｂとコア本体３３Ｃとの段部は衝合面５９Ａ、
５９Ｂに成されている。この場合、嵌合軸部３３Ａの長
さ寸法Ｌ１は嵌合孔５８Ａの深さ寸法Ｒ１より小さくし
てあり、また、嵌合軸部３３Ｂの長さ寸法Ｌ２は嵌合孔
５８Ｂの深さ寸法Ｒ２より小さくしてある。

【００６４】そして、前記コア３３の嵌合軸部３３Ａを
嵌合孔５８Ａに、嵌合軸部３３Ｂを嵌合孔５８Ｂにそれ
ぞれ圧入嵌合して、前記保持軸部３２Ｂの端面３２ａを
コア本体３３Ｃの衝合面５９Ａに、前記保持軸３５の前
端面３５ａをコア本体３３Ｃの衝合面５９Ｂにそれぞれ
衝合させて、前記測定子３２の保持軸部３２Ｂ及び保持
軸３５と、コア３３とが連結されている。

【００６５】上記のように、前記保持軸部３２Ｂの端面
３２ａに嵌合孔５８Ａを、また、前記保持軸３５の前端
面３５ａに嵌合孔５８Ｂをそれぞれ形成し、前記コア３
３のコア本体３３Ｃの前、後端部に嵌合軸部３３Ａ、３
３Ｂを形成して、前記コア３３の嵌合軸部３３Ａを嵌合
孔５８Ａに、嵌合軸部３３Ｂを嵌合孔５８Ｂにそれぞれ
圧入嵌合して、前記保持軸部３２Ｂの端面３２ａをコア
本体３３Ｃの衝合面５９Ａに、前記保持軸３５の前端面
３５ａをコア本体３３Ｃの衝合面５９Ｂにそれぞれ衝合
させて前記測定子３２の保持軸部３２Ｂ及び保持軸３５
と、コア３３とを連結するために、前記コア３３と前記
測定子３２の保持軸部３２Ｂ及び保持軸３５との位置決
めを連結部分の形状で行うことができて、組立精度を向
上させることができるばかりでなく、組立性を良好にす
ることができる。

【００６６】また、前記保持軸部３２Ｂの端面３２ａを
コア本体３３Ｃの衝合面５９Ａに、前記保持軸３５の前
端面３５ａをコア本体３３Ｃの衝合面５９Ｂにそれぞれ
衝合させて、コア３３と前記測定子３２の保持軸部３２
Ｂ及び保持軸３５との位置決めが行われるので、前記保
持軸部３２Ｂの端面３２ａとコア本体３３Ｃの衝合面５
９Ａとの間、前記保持軸３５の前端面３５ａとコア本体
３３Ｃの衝合面５９Ｂとの間に隙間があるか否かをチェ
ックすることでシャフト組立体Ｃの組立状態を検査する
ことが可能になる。

【００６７】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載発
明に係る変位センサによれば、コイルを捲回装着したボ
ビン内に、測定子の移動と共に移動するコアを設けてこ
の測定子の変位を電気信号として検出する変位センサに
おいて、前記ボビンの端部にばね片を設けて、このばね
片のばね性を前記ボビンの固定に利用したことにより、
ボビンは一定の力で絶えず位置決めされて安定した特性
が得られるし、また、すきまばめやしまりばめなどの精
度の高い加工が不要になる。

【００６８】また、請求項２に記載の発明に係る変位セ
ンサによれば、請求項１記載の変位センサにおいて、ケ
ース本体にこのケース外隔とは別に剛体壁部を設け、こ
の剛体壁部で前記ボビンを支持したことにより、ケース
本体に加わる外力はケース外隔で受け止めるために、強
固なケースにする必要がないし、ケース本体に加わる外
力が前記ボビンに加わらないので安定した特性が得られ
る。

【００６９】また、請求項３に記載の発明に係る変位セ
ンサによれば、請求項２記載の変位センサにおいて、前
記ケース本体をベースとカバーから構成し、このベース
の内面部の略中央に前記剛体壁部をこのベースと一体に
形成したことにより、上記した請求項１の発明の効果と
同様な効果を奏し得るばかりか、安価な材料でケース本
体が製作でき、また、圧入などが必要ないため高い精度
が必要ないものになる。

【００７０】また、請求項４に記載の発明に係る変位セ
ンサによれば、請求項１乃至３のいずれか一に記載の変
位センサにおいて、前記ボビンを支持するボビン支持体
に支持側嵌合部と端子受部とを設け、前記ボビンの一端
部に前記支持側嵌合部に嵌合するボビン側嵌合部を設け
ると共に、前記ボビンの他端部のボビン端子に前記端子
受部に圧着するばね性を有する固定片を設け、前記ボビ
ン側嵌合部を前記支持側嵌合部に嵌合すると共に、前記
固定片を前記端子受部に圧着して前記ボビン支持体で前
記ボビンを支持したことにより、上記した１乃至３のい
ずれか一に記載の発明と同じ効果を奏し得る。

【００７１】また、請求項５に記載の発明に係る変位セ
ンサによれば、請求項１ないし４のいずれか一に記載の
変位センサにおいて、前記測定子に連なる保持軸部をコ
アを介して保持軸に連結してシャフト組立体を構成し、
このシャフト組立体を、前記測定子の摺動軸部と前記保
持軸との２か所で軸受部により摺動可能に保持したこと
により、測定子の摺動長が大きくなり、摺動性を向上さ
せ低荷重動作が可能になる。

【００７２】また、請求項６の発明に係る変位センサに
よれば、請求項５に記載の変位センサにおいて、前記シ
ャフト組立体を、前記保持軸部の端面に一方の嵌合孔
を、また、前記保持軸の端面に他方の嵌合孔をそれぞれ
形成し、前記コアを、コア本体の一端部及び他端部にこ
のコア本体より小径な一方及び他方の嵌合軸部を形成し
て、これらの嵌合軸部と前記コア本体との段部を衝合面
にして形成し、一方の嵌合孔に一方の嵌合軸部を、他方
の嵌合孔に他方の嵌合軸部をそれぞれ嵌合して、前記保
持軸部の端面を前記コア本体の一方の衝合面に、前記保
持軸の端面を前記コア本体の他方の衝合面にそれぞれ衝
合させて構成したことにより、上記した請求項５の発明
と同様な効果を奏し得るばかりか、前記コアと前記測定
子の保持軸部及び保持軸との位置決めを連結部分の形状
で行うことができて、組立精度を向上させることができ
るばかりでなく、組立性を良好にすることができる。

【００７３】また、前記保持軸部の端面をコア本体の衝
合面に、前記保持軸の端面をコア本体の衝合面にそれぞ
れ衝合させて、前記コアと前記測定子の保持軸部及び保
持軸との位置決めが行われるので、前記保持軸部の端面
とコア本体の衝合面との間、前記保持軸の端面とコア本
体の衝合面との間に隙間があるか否かをチェックするこ
とでシャフト組立体の組立状態を検査することが可能に
なる。

【００７４】また、請求項７に記載の発明に係る変位セ
ンサによれば、請求項６記載の変位センサにおいて、前
記コアのコア本体を前記保持軸部及び保持軸と同じ直径
になし、一方の嵌合軸部の長さ寸法Ｌ１を一方の嵌合孔
の深さ寸法Ｒ１より小さくすると共に、他方の嵌合軸部
の長さ寸法Ｌ２を他方の嵌合孔の深さ寸法Ｒ２より小さ
くし、一方の嵌合孔への一方の嵌合軸部の嵌合及び他方
の嵌合孔への他方の嵌合軸部の嵌合をそれぞれ圧入によ
り行うようにしたことにより、上記した請求項６の発明
の効果と同じ効果を奏し得る。

【００７５】また、請求項８に記載の発明に係る変位セ
ンサによれば、請求項５又は請求項６又は請求項７記載
の変位センサにおいて、一方の軸受部をベースの前側壁
部に設けた摺動用孔部とし、他方の軸受部を後側基板支
持部の摺動用孔部として、いずれの軸受部も合成樹脂で
形成したことにより、上記した請求項５又は請求項６の
発明の効果と同じ効果を奏し得る。

【００７６】また、請求項９に記載の発明に係る変位セ
ンサによれば、請求項１記載の変位センサにおいて、前
記ボビンに、温度変化による前記コアの伸びと前記ボビ
ンの伸びとを等しくする固定点を設定し、この固定点を
基準して前記ボビンをボビン支持体に固定したことによ
り、比較的線膨脹係数の大きな安価な材料でケース本体
及び部材を構成しても構造的に温度係数を小さくするこ
とができて、ローコストになるし、電気的な補正が不要
になる。

【００７７】また、請求項１０に記載の発明に係る変位
センサによれば、請求項９記載の変位センサにおいて、
前記固定点を、前記ボビンに被嵌してある外筒に固定用
孔を設けて構成したことにより、上記した請求項７の発
明の効果と同じ効果を奏し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】（１）は本発明に係る変位センサの平面図であ
る。 （２）は同変位センサの側面図である。 （３）は同変位センサの底面図である。 （４）は同変位センサの正面図である。

【図２】本発明に係る変位センサの一部破断及び断面し
た側面図である。

【図３】同変位センサの一部破断及び断面した正面図で
ある。

【図４】（１）は本発明に係る変位センサの外力無作用
時の説明図である。 （２）は同変位センサの外力作用時の説明図である。

【図５】本発明に係る変位センサにおいて、ボビンの端
部にばね片を設けて、このばね片のばね性をボビンの固
定に利用した状態を示す説明図である。

【図６】ボビン端子の斜視図である。

【図７】本発明に係る変位センサにおける差動トランス
の温度補償構造の説明図である。

【図８】本発明に係る変位センサにおけるシャフト組立
体の断面図である。

【図９】従来の変位センサの断面図である。

【図１０】従来の変位センサにおけるシャフト組立体の
断面図である。

【図１１】従来の変位センサにおける他のシャフト組立
体の断面図である。

【符号の説明】

１ ベース ２ カバー ３ ケース本体 １１ 剛体壁部 ２２ ボビン ２６Ａ コイル ２６Ｂ コイル ３２ 測定子 ３２Ａ 軸部 ３２Ｂ 保持軸部 ３３ コア ３３Ｃ コア本体 ３５ 保持軸 ５８Ａ 嵌合孔 ５８Ｂ 嵌合孔 ５９Ａ 衝合面 ５９Ｂ 衝合面 Ｃ シャフト組立体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大塚 博之 島根県出雲市西林木町626番地の１ オ ムロン出雲株式会社内 (56)参考文献 特開 平５−71905（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01B 7/00 G01D 5/20

Claims (10)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ケース本体にコイルを捲回装着したボビ
   ンを収容し、前記ボビン内に測定子の移動と共に移動す
   るコアを設けて、前記測定子の変位を電気信号として検
   出する変位センサにおいて、 前記ボビンの端部にばね片を設けて、このばね片を前記
   ケース本体の一部に当接させて、前記ボビンが前記ケー
   ス本体に対して一方向に押圧されるように前記ボビンを
   前記ケース本体に設けることによって、前記ばね片のば
   ね性を前記ボビンの固定に利用したことを特徴とする変
   位センサ。
2. 【請求項２】 前記ケース本体にこのケース外隔とは別
   に剛体壁部を設け、この剛体壁部に、前記ボビンを載置
   すると共に、前記ボビンの端部に設けた前記ばね片を前
   記剛体壁部に圧接させることによって、前記ばね片のば
   ね性を利用して前記ボビンを前記剛体壁部に固定したこ
   とを特徴とする請求項１記載の変位センサ。
3. 【請求項３】 前記ケース本体をベースとカバーから構
   成し、このベースの内面部の略中央に前記剛体壁部をこ
   のベースと一体に形成した請求項２記載の変位センサ。
4. 【請求項４】 前記ボビンを支持するボビン支持体に支
   持側嵌合部と端子受部とを設け、前記ボビンの一端部に
   前記支持側嵌合部に嵌合するボビン側嵌合部を設けると
   共に、前記ボビンの他端部のボビン端子に前記端子受部
   に圧着するばね性を有する固定片を設け、前記ボビン側
   嵌合部を前記支持側嵌合部に嵌合すると共に、前記固定
   片を前記端子受部に圧着して前記ボビン支持体で前記ボ
   ビンを支持した請求項１乃至３のいずれか一に記載の変
   位センサ。
5. 【請求項５】 前記測定子に連なる保持軸部をコアを介
   して保持軸に連結してシャフト組立体を構成し、このシ
   ャフト組立体を、前記測定子の摺動軸部と前記保持軸と
   の２か所で軸受部により摺動可能に保持したことを特徴
   とする請求項１乃至４のいずれか一に記載の変位セン
   サ。
6. 【請求項６】 前記シャフト組立体を、前記保持軸部の
   端面に一方の嵌合孔を、また、前記保持軸の端面に他方
   の嵌合孔をそれぞれ形成し、前記コアを、コア本体の一
   端部及び他端部にこのコア本体より小径な一方及び他方
   の嵌合軸部を形成して、これらの嵌合軸部と前記コア本
   体との段部を衝合面にして形成し、一方の嵌合孔に一方
   の嵌合軸部を、他方の嵌合孔に他方の嵌合軸部をそれぞ
   れ嵌合して、前記保持軸部の端部を前記コア本体の一方
   の衝合面に、前記保持軸の端面を前記コア本体の他方の
   衝合面にそれぞれ衝合させて構成した請求項５記載の変
   位センサ。
7. 【請求項７】 前記コアのコア本体を前記保持軸部及び
   保持軸と同じ直径になし、一方の嵌合軸部の長さ寸法Ｌ
   １を一方の嵌合孔の深さ寸法Ｒ１より小さくすると共
   に、他方の嵌合軸部の長さ寸法Ｌ２を他方の嵌合孔の深
   さ寸法Ｒ２より小さくし、一方の嵌合孔への一方の嵌合
   軸部の嵌合及び他方の嵌合孔への他方の嵌合軸部の嵌合
   をそれぞれ圧入により行うようにした請求項６記載の変
   位センサ。
8. 【請求項８】 一方の軸受部をベースの前側壁部に設け
   た摺動用孔部とし、他方の軸受部を後側基板支持部の摺
   動用孔部として、いずれの軸部も合成樹脂で形成した請
   求項５、６または7記載の変位センサ。
9. 【請求項９】 前記ボビンに、温度変化による前記コア
   の伸びと前記ボビンの伸びとを等しくする固定点を設定
   し、この固定点を基準にして前記ボビンを固定したこと
   を特徴とする請求項１記載の変位センサ。
10. 【請求項１０】 前記固定点を、前記ボビンに被嵌して
    ある外筒に固定用孔を設けて構成した請求項９記載の変
    位センサ。