專利名稱：變位檢測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及變位檢測(cè)裝置，特別是涉及搭載了檢測(cè)磁場(chǎng)變化的檢測(cè)機(jī)構(gòu)的變位檢測(cè)裝置。
背景技術(shù)：
對(duì)于變位來說，例如有旋轉(zhuǎn)變位以及直線變位。
圖17所示的是用于說明原有的旋轉(zhuǎn)變位檢測(cè)裝置的一個(gè)例子的圖。圖17(A)所示的是截面構(gòu)成圖，圖17(B)所示的是檢測(cè)電壓相對(duì)于旋轉(zhuǎn)角度的特性。
旋轉(zhuǎn)變位檢測(cè)裝置1如圖17(A)所示具備把角度限制在檢測(cè)旋轉(zhuǎn)變位的旋轉(zhuǎn)范圍在180°以內(nèi)的操作軸2；與該操作軸2連動(dòng)而旋轉(zhuǎn)，外周面每隔180°地2個(gè)極勵(lì)磁了的圓盤狀的磁性體3；保持所定間隙地配置在該磁性體外周面的霍爾元件4。旋轉(zhuǎn)變位檢測(cè)裝置1如圖17(B)所示，根據(jù)操作軸2的旋轉(zhuǎn)角度從霍爾元件4輸出正弦波。
圖18所示的是用于說明原有的直線變位檢測(cè)裝置的一個(gè)例子的圖。圖18(A)所示的是截面構(gòu)成圖，圖18(B)所示的是輸出電壓相對(duì)于直線變位量的特性。
檢測(cè)直線變位的直線變位檢測(cè)裝置11如圖18(A)所示，具備主體框12；安裝了裝在主體框12內(nèi)的永磁體13并在主體框12內(nèi)沿軸方向可動(dòng)的滑塊14；接近滑塊14并固定在安裝臺(tái)上的磁電轉(zhuǎn)換部15。直線變位檢測(cè)裝置11如圖18所示，電磁變換部15的輸出電壓相對(duì)于永磁體13的變位量呈略直線變化。
專利文獻(xiàn)1特開平08-122011號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2特開平11-108605號(hào)公報(bào)然而，原有的變位檢測(cè)裝置被做成旋轉(zhuǎn)變位檢測(cè)裝置和直線變位檢測(cè)裝置如圖17(A)、圖18(A)所示分別獨(dú)立構(gòu)成，由于如圖17(B)、圖18(B)所示那樣輸出信號(hào)也不相同，所以需要根據(jù)檢測(cè)信號(hào)處理側(cè)的設(shè)定的變位而不同。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述之點(diǎn)而提出的，其目的在于提供以簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)能夠用相同檢測(cè)信號(hào)檢測(cè)旋轉(zhuǎn)變位以及直線變位的變位檢測(cè)裝置。
為了解決上述問題，本發(fā)明的特征如下所述。
本發(fā)明的特征在于，具有檢測(cè)周圍磁場(chǎng)的磁檢測(cè)機(jī)構(gòu)111；配置成旋轉(zhuǎn)中心與磁檢測(cè)機(jī)構(gòu)111垂直、保持成相對(duì)于磁檢測(cè)機(jī)構(gòu)111自由旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)體112；固定在上述旋轉(zhuǎn)體112面對(duì)上述磁檢測(cè)機(jī)構(gòu)111的面上的磁場(chǎng)產(chǎn)生機(jī)構(gòu)113；固定有磁檢測(cè)機(jī)構(gòu)113的同時(shí)，保持成旋轉(zhuǎn)體112自由旋轉(zhuǎn)的收放盒114。
其特征在于旋轉(zhuǎn)體112具有從收放盒114向外部突出而設(shè)置的旋轉(zhuǎn)變位檢測(cè)用旋轉(zhuǎn)體112。
其特征在于在旋轉(zhuǎn)體112上設(shè)有小齒輪161，形成有與小齒輪161嚙合的齒條213，具有自由滑動(dòng)地保持在收放盒114上的直線變位檢測(cè)用拉桿181。
其特征在于具有，設(shè)在收放盒114內(nèi)，在解除了操作的狀態(tài)使直線變位檢測(cè)用拉桿181復(fù)位到所定的復(fù)位位置的復(fù)位機(jī)構(gòu)311。
此外，其特征在于具有可移動(dòng)地設(shè)置在收放盒114內(nèi)的拉桿181，與該拉桿181一體移動(dòng)的齒條213，在該齒條213的第1移動(dòng)范圍嚙合的第1小齒輪411，在與第1移動(dòng)范圍連續(xù)的齒條213的第2移動(dòng)范圍嚙合的第2小齒輪412；上述旋轉(zhuǎn)體112由第1小齒輪411或者/以及第2小齒輪412驅(qū)動(dòng)。
其特征在于第1小齒輪411和第2小齒輪412的旋轉(zhuǎn)軸中心間的距離設(shè)定成與齒條213的長度相等或比它更短。此外，其特征在于在第1小齒輪411和第2小齒輪412之間設(shè)有中繼齒輪413。再有，其特征在于相對(duì)于拉桿181從收放盒114向外側(cè)延伸出來的長度縮短齒條213長度。
采用如上所述的本發(fā)明，能夠以簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)以相同的檢測(cè)信號(hào)檢測(cè)出旋轉(zhuǎn)變位以及直線變位，從而能夠提供廉價(jià)的變位檢測(cè)裝置，同時(shí)，由于以旋轉(zhuǎn)變位以及直線變位使信號(hào)處理系統(tǒng)共通化，從而信號(hào)處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)也可簡(jiǎn)化。


圖1是作為本發(fā)明的第1實(shí)施例的變位檢測(cè)裝置的分解立體圖。
圖2是作為本發(fā)明的第1實(shí)施例的變位檢測(cè)裝置的剖面圖。
圖3是磁電阻元件IC的主要部分的線路結(jié)構(gòu)圖。
圖4是磁電阻元件IC的動(dòng)作說明圖。
圖5是磁電阻元件IC的輸出特性圖。
圖6是作為本發(fā)明的第2實(shí)施例的變位檢測(cè)裝置的分解立體圖。
圖7是作為本發(fā)明的第2實(shí)施例的變位檢測(cè)裝置的剖面圖。
圖8是作為本發(fā)明的第3實(shí)施例的變位檢測(cè)裝置的分解立體圖。
圖9是作為本發(fā)明的第3實(shí)施例的變位檢測(cè)裝置的剖面圖。
圖10是作為本發(fā)明的第4實(shí)施例的變位檢測(cè)裝置的分解立體圖。
圖11是作為本發(fā)明的第4實(shí)施例的變位檢測(cè)裝置的剖面圖。
圖12是用于說明拉桿的行程和收放盒大小的關(guān)系的圖。
圖13是作為本發(fā)明的第5實(shí)施例的變位檢測(cè)裝置的俯視圖以及剖面圖。
圖14是用于說明作為本發(fā)明的第5實(shí)施例的變位檢測(cè)裝置的動(dòng)作的圖(之一)。
圖15是用于說明作為本發(fā)明的第5實(shí)施例的變位檢測(cè)裝置的動(dòng)作的圖(之二)。
圖16是用于說明作為本發(fā)明的第5實(shí)施例的變位檢測(cè)裝置的動(dòng)作的圖(之三)。
圖17是用于說明原有的旋轉(zhuǎn)變位裝置的一個(gè)例子的圖。
圖18是用于說明原有的直線變位裝置的一個(gè)例子的圖。
圖中100-變位檢測(cè)裝置，111-磁檢測(cè)機(jī)構(gòu)，112-旋轉(zhuǎn)體，113-磁場(chǎng)產(chǎn)生機(jī)構(gòu)，114-收放盒，122-磁電阻元件IC，171-引線，151-上盒，152-下盒，161-小齒輪，181-拉桿，213-齒條，321-受扭螺旋彈簧部，341-螺旋彈簧部，411-第1小齒輪，412-第2小齒輪，413-中間齒輪。
具體實(shí)施例方式
以下參照附圖對(duì)用于實(shí)施本發(fā)明的最佳方式進(jìn)行說明。
圖1是作為本發(fā)明的第1實(shí)施例的變位檢測(cè)裝置100的分解立體圖，圖2是變位檢測(cè)裝置100的剖面圖。本實(shí)施例的變位檢測(cè)裝置100是用作檢測(cè)直線變位的直線變位檢測(cè)裝置，大致由磁檢測(cè)機(jī)構(gòu)111、旋轉(zhuǎn)體112、磁場(chǎng)產(chǎn)生機(jī)構(gòu)113、收放盒114構(gòu)成。
磁檢測(cè)機(jī)構(gòu)111是檢測(cè)周圍磁場(chǎng)的機(jī)構(gòu)，由印刷線路板121、磁電阻元件IC122構(gòu)成。圖3所示的是磁電阻元件IC122的主要部分的線路結(jié)構(gòu)圖，圖4是磁電阻元件IC122的動(dòng)作說明圖，圖5是磁電阻元件IC122的輸出特性圖。
磁電阻元件IC122做成把用于產(chǎn)生第1相檢測(cè)信號(hào)的4個(gè)磁電阻元件131-1～131-4以及用于產(chǎn)生第2相檢測(cè)信號(hào)的4個(gè)磁電阻元件132-1～132-4搭載在同一個(gè)芯片上的結(jié)構(gòu)。磁電阻元件131-1～131-4相對(duì)于中心以90度的角度配置。此外，磁電阻元件132-1～132-4相對(duì)于磁電阻元件131-1～131-4以偏離45的角度配置。
磁電阻元件131-1～131-4如圖3所示，磁電阻元件131-1和磁電阻元件131-2，以及磁電阻元件131-3和磁電阻元件131-4分別在電源端子和接地端子之間串聯(lián)連接。此外，磁電阻元件131-1和磁電阻元件131-2的連接點(diǎn)連接到正極輸出端子，磁電阻元件131-3和磁電阻元件131-4的連接點(diǎn)連接到負(fù)極輸出端子，根據(jù)正極輸出端子和負(fù)極輸出端子的差動(dòng)信號(hào)得到第1相的檢測(cè)信號(hào)。
此外，產(chǎn)生第2相檢測(cè)信號(hào)的4個(gè)磁電阻元件132-1～132-4也做成與磁電阻元件131-1～131-4同樣的連接，根據(jù)磁電阻元件132-1和磁電阻元件132-2的連接點(diǎn)連接的正極輸出端子，和磁電阻元件132-3和磁電阻元件132-4的連接點(diǎn)連接的負(fù)極輸出端子的差動(dòng)信號(hào)得到與第1相的檢測(cè)信號(hào)的位相慢45度的第2相的檢測(cè)信號(hào)。
如圖4所示，磁鐵133配置在磁電阻元件IC122上。一旦使之旋轉(zhuǎn)，對(duì)應(yīng)于磁鐵133的旋轉(zhuǎn)角度α，第1相的檢測(cè)信號(hào)如圖5中實(shí)線所示那樣輸出，第2相的檢測(cè)信號(hào)如圖5中虛線所示那樣輸出。
磁電阻元件IC122搭載在印刷線路板121上。在印刷線路板121上，引線141焊在箭頭X2方向的端部。印刷線路板121通過印刷布線使磁電阻元件IC122的第1相以及第2相的電源端子、接地端子、正極輸出端子、負(fù)極輸出端子的引線與引線141連接。
旋轉(zhuǎn)體112用模具使樹脂等成型而成，配置成旋轉(zhuǎn)中心與構(gòu)成磁檢測(cè)機(jī)構(gòu)111的磁電阻元件IC122正交，以相對(duì)于構(gòu)成磁檢測(cè)機(jī)構(gòu)111的磁電阻元件IC122自由旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)保持在構(gòu)成收放盒114的上盒151中。此外，小齒輪161以及凸緣部162一體形成于旋轉(zhuǎn)體112上。
小齒輪161在直線變位檢測(cè)時(shí)與在拉桿上形成的齒條213嚙合，把拉桿的直線運(yùn)動(dòng)變換成旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，使旋轉(zhuǎn)體112旋轉(zhuǎn)。凸緣部162在直線變位檢測(cè)時(shí)與拉桿配合，使旋轉(zhuǎn)體112保持與磁電阻元件IC122的間隙不變。
磁場(chǎng)產(chǎn)生機(jī)構(gòu)113由例如永磁體構(gòu)成，與圖4所示的永磁體133同樣，產(chǎn)生與旋轉(zhuǎn)體112正交的方向的磁場(chǎng)，固定在旋轉(zhuǎn)體112的面對(duì)構(gòu)成磁檢測(cè)機(jī)構(gòu)111的磁電阻元件IC122的面上。
收放盒114由上盒151以及下盒152構(gòu)成。在上盒151上，在箭頭Z2方向側(cè)的面的箭頭Y2方向側(cè)，在成為直線變位檢測(cè)時(shí)的變位方向的箭頭X1、X2方向形成有槽部171。直線變位檢測(cè)時(shí)，拉桿181與槽部171配合。此外，在上盒151的周圍邊緣部，在幾個(gè)地方形成有用于固定上盒151和下盒152的爪部172。并且，在上盒151上，在面對(duì)磁電阻元件IC122的部分，形成有用于保持旋轉(zhuǎn)體112自由旋轉(zhuǎn)的通孔173。
在下盒152上，在箭頭Z1方向側(cè)的面的箭頭Y2方向側(cè)，在成為直線變位檢測(cè)時(shí)的變位方向的箭頭X1、X2方向形成有槽部191。此外，在下盒152的周圍邊緣部，形成有用于與上盒151的爪部172配合、固定下盒152和上盒151的凹部192。并且，在下盒152設(shè)有用于對(duì)構(gòu)成磁檢測(cè)機(jī)構(gòu)111的印刷線路板121進(jìn)行定位的凸部193，以及通過擰入螺釘201來固定印刷線路板121的螺孔194。
下盒152在箭頭X2方向的端面設(shè)有開口部195。開口部195在把印刷線路板121配置在下盒152中時(shí)使引線141延伸到下盒152的外部。
此外，在本實(shí)施例中，由于把變位檢測(cè)裝置100用作直線變位檢測(cè)裝置，從而做成設(shè)有進(jìn)行直線變位檢測(cè)的拉桿181的結(jié)構(gòu)。該拉桿181做成與在構(gòu)成收放盒114的上盒151以及下盒152上形成的槽部171以及槽部191配合的結(jié)構(gòu)。
此外，在拉桿181上，在面對(duì)上盒151的箭頭Z1方向的端面形成有與槽部171配合的凸部211，在面對(duì)下盒152的箭頭Z2方向的端面形成有與槽部191配合的凸部212(參照?qǐng)D2(B))。通過凸部211以及凸部212與上盒151的槽部171以及下盒152的槽部191配合，拉桿181的變位方向被導(dǎo)向作為該直線變位檢測(cè)方向的箭頭X1、X2方向。
此外，在拉桿181面對(duì)小齒輪161的方向，箭頭Y1方向的端面的收放在收放盒113中的方向側(cè)，箭頭X2方向側(cè)形成有齒條213。齒條213在使拉桿181與上盒151的槽部171以及下盒152的槽部191配合時(shí)，與在旋轉(zhuǎn)體112上設(shè)置的小齒輪161嚙合。
一旦使拉桿181向作為其變位方向的箭頭X1、X2方向變位，齒條213就向箭頭X1、X2方向變位。這樣，小齒輪161向箭頭A1、A2方向旋轉(zhuǎn)變位，旋轉(zhuǎn)體112向箭頭A1、A2方向旋轉(zhuǎn)。通過旋轉(zhuǎn)體112向箭頭A1、A2方向旋轉(zhuǎn)，磁場(chǎng)產(chǎn)生機(jī)構(gòu)113向箭頭A1、A2方向旋轉(zhuǎn)。
即，在圖4中，永磁體133僅旋轉(zhuǎn)角度α、-α，這樣，輸出圖5所示的2相的檢測(cè)信號(hào)。從變位檢測(cè)機(jī)構(gòu)111輸出的第1相以及第2相這兩相組成的檢測(cè)信號(hào)成為與拉桿181的直線變位量相應(yīng)的水準(zhǔn)。
其次，對(duì)本發(fā)明的第2實(shí)施例進(jìn)行說明。在本實(shí)施例中，其特征在于是把變位檢測(cè)裝置100用作旋轉(zhuǎn)變位檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)。圖6是把變位檢測(cè)裝置100用作旋轉(zhuǎn)變位檢測(cè)裝置時(shí)的分解立體圖。圖7是把變位檢測(cè)裝置100用作旋轉(zhuǎn)變位檢測(cè)裝置的剖面圖。另外，在圖6以及圖7中，對(duì)與圖1至圖5所示的結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)給與同一符號(hào)而省略其說明。
在把變位檢測(cè)裝置100用作旋轉(zhuǎn)變位檢測(cè)用時(shí)，使旋轉(zhuǎn)體112向箭頭Z1方向延長，使之從在構(gòu)成收放盒114的上盒151上形成的通孔173向箭頭Z1方向突出。此時(shí)，不需要拉桿181，由于不收放在收放盒114內(nèi)，從而旋轉(zhuǎn)體112的凸緣部162不被拉桿181保持。因此，在使旋轉(zhuǎn)體112穿過上盒151的通孔173后，把固定部件221安裝在旋轉(zhuǎn)體112上，防止旋轉(zhuǎn)體112向箭頭Z2方向脫落。
使從上盒151向箭頭Z1方向突出的旋轉(zhuǎn)體112與被旋轉(zhuǎn)變位檢測(cè)部配合。通過被旋轉(zhuǎn)變位檢測(cè)部旋轉(zhuǎn)變位，旋轉(zhuǎn)體112向箭頭A1、A2方向旋轉(zhuǎn)。通過旋轉(zhuǎn)體112向箭頭A1、A2方向旋轉(zhuǎn)，磁場(chǎng)產(chǎn)生機(jī)構(gòu)113向箭頭A1、A2方向旋轉(zhuǎn)。即，在圖4中，永磁體133僅旋轉(zhuǎn)角度α、-α，這樣，輸出圖5所示的2相的檢測(cè)信號(hào)。此外，從變位檢測(cè)機(jī)構(gòu)111輸出的第1相以及第2相這兩相組成的檢測(cè)信號(hào)成為與旋轉(zhuǎn)體112的旋轉(zhuǎn)變位量相應(yīng)的水準(zhǔn)。
其次，對(duì)本發(fā)明的第3實(shí)施例進(jìn)行說明。圖8是本實(shí)施例的變位檢測(cè)裝置100的分解立體圖，圖9是本實(shí)施例的變位檢測(cè)裝置100的剖面圖。另外，在用于本實(shí)施例的說明的圖8以及圖9中，對(duì)與圖1至圖5所示的結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)給與同一符號(hào)而省略其說明。
本實(shí)施例的變位檢測(cè)裝置100的特征在于，在圖1以及圖2所示的收放盒114內(nèi)具有拉桿181的變位檢測(cè)裝置100中，設(shè)有在操作被解除后使拉桿181復(fù)位到操作前的位置的復(fù)位機(jī)構(gòu)。
因此，在本實(shí)施例中，做成在收放盒114內(nèi)部安裝復(fù)位機(jī)構(gòu)311的結(jié)構(gòu)。復(fù)位機(jī)構(gòu)311由受扭螺旋彈簧構(gòu)成，即由受扭螺旋彈簧部321、保持部322、擠壓部323構(gòu)成。受扭螺旋彈簧部321與從下盒152的里面向箭頭Z1方向突出而設(shè)置的凸部331配合，定位于收放盒114內(nèi)部。
保持部322是使受扭螺旋彈簧部321的一端延伸出來的部件，抵住在下盒152上設(shè)置的止動(dòng)塊332，防止受扭螺旋彈簧部321向箭頭A2方向旋轉(zhuǎn)。擠壓部323從受扭螺旋彈簧部321延伸出來而設(shè)置，其前端與拉桿181在箭頭X2方向的端面接觸。
擠壓部323在拉桿181向箭頭X2方向變位時(shí)，就向箭頭X2方向變位，受扭螺旋彈簧部321向箭頭A1方向加力。這樣，通過擠壓部323對(duì)拉桿181施加箭頭X1方向的擠壓力。拉桿181被擠壓部323向箭頭X1方向擠壓。拉桿181一旦被向箭頭X1方向擠壓，齒條213或拉桿181的凸部211、212從收放盒114的內(nèi)側(cè)抵住拉桿181從收放盒114的延伸出口周圍邊緣部，防止拉桿181從收放盒114脫落。
在拉桿181處于開放狀態(tài)時(shí)，拉桿181被復(fù)位機(jī)構(gòu)311向箭頭X1方向擠壓，從收放盒114向箭頭X1方向的延伸量成為最大值。此外，一旦拉桿181被向箭頭X2方向操作，拉桿181就抵抗復(fù)位機(jī)構(gòu)311的彈性力而向箭頭X2方向變位。一旦拉桿181向箭頭X2方向變位，小齒輪161因齒條213向箭頭A2方向旋轉(zhuǎn)，磁場(chǎng)產(chǎn)生機(jī)構(gòu)113旋轉(zhuǎn)。這樣，輸出圖5所示的2相的檢測(cè)信號(hào)。從變位檢測(cè)機(jī)構(gòu)111輸出的第1相以及第2相這兩相組成的檢測(cè)信號(hào)成為與旋轉(zhuǎn)體112的旋轉(zhuǎn)變位量相應(yīng)的水準(zhǔn)。
其次，對(duì)本發(fā)明的第4實(shí)施例進(jìn)行說明。圖10是本實(shí)施例的變位檢測(cè)裝置100的分解立體圖，圖11是本實(shí)施例的變位檢測(cè)裝置100的剖面圖。另外，在用于本實(shí)施例的說明的圖10以及圖11中，對(duì)與圖1至圖5所示的結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)給與同一符號(hào)而省略其說明。
在上述各實(shí)施例中，僅檢測(cè)直線變位或者旋轉(zhuǎn)變位的某一種，本實(shí)施例中的變位檢測(cè)裝置100的特征是做成可以檢測(cè)直線變位和旋轉(zhuǎn)變位兩者的結(jié)構(gòu)。在本實(shí)施例中，做成使圖1、圖2的變位檢測(cè)裝置100的旋轉(zhuǎn)體112向箭頭Z1方向延伸出來的結(jié)構(gòu)。
采用本實(shí)施例的話，通過使拉桿181向箭頭X1、X2方向直線地變位，能夠檢測(cè)出直線變位。此外，通過使旋轉(zhuǎn)體112向箭頭A1、A2方向旋轉(zhuǎn)變位，能夠檢測(cè)出旋轉(zhuǎn)變位。這樣，采用本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)的話，可以用一個(gè)裝置檢測(cè)出直線變位以及旋轉(zhuǎn)變位兩者。
在此，用圖12來說明把變位檢測(cè)裝置100用做直線變位檢測(cè)裝置時(shí)拉桿181的直線變位量(沖程)和收放盒114的大小的關(guān)系。圖12所示的變位檢測(cè)裝置100具有前面說明過的第1實(shí)施例的結(jié)構(gòu)。
在圖12中，所示的是拉桿181變位到圖中箭頭X1方向的極限的狀態(tài)。在該狀態(tài)，做成在拉桿181上設(shè)置的齒條213在箭頭X2方向的端部與小齒輪161嚙合的結(jié)構(gòu)。
從該狀態(tài)，拉桿181向箭頭X2方向變位的話，隨之齒條213也向箭頭X2方向移動(dòng)，伴隨于此，對(duì)與齒條213嚙合的小齒輪161施以旋轉(zhuǎn)勢(shì)能，這樣，旋轉(zhuǎn)體112也旋轉(zhuǎn)。因此，磁場(chǎng)產(chǎn)生機(jī)構(gòu)113也利用伴隨著旋轉(zhuǎn)體112旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子和磁檢測(cè)機(jī)構(gòu)111檢測(cè)出直線變位。
現(xiàn)在，使圖12所示的變位檢測(cè)裝置100的直線變位的檢測(cè)范圍為L的話，拉桿181需要比收放盒114更向外側(cè)延伸出長度L。此外，齒條213的長度也需要與檢測(cè)范圍L相同的長度。
并且，伴隨著變位檢測(cè)，由于拉桿181向圖中箭頭X2方向變位，在比收放盒114的旋轉(zhuǎn)體112的配置位置更向圖中左側(cè)(X2方向側(cè))，需要設(shè)置收放前進(jìn)的拉桿181(齒條213)的收放空間部115。該收放空間部115的長度也成為上述拉桿181比收放盒114更向外側(cè)延伸出的延伸長度L(檢測(cè)范圍)。
這樣，在第1實(shí)施例的變位檢測(cè)裝置100中，收放盒114相對(duì)于拉桿181的前進(jìn)方向(X1、X2方向)的長度需要是至少2L以上的長度。然而，對(duì)于變位檢測(cè)裝置100來說，也和其他檢測(cè)裝置一樣需要小型化，需要力求維持檢測(cè)范圍L的情況下使變位檢測(cè)裝置100小型化。以下所述的第5實(shí)施例的變位檢測(cè)裝置100不降低該檢測(cè)范圍，力圖變位檢測(cè)裝置100的小型化。
圖13至圖16是用于說明作為本發(fā)明的第5實(shí)施例的變位檢測(cè)裝置100的圖。另外，在用于本實(shí)施例的說明的圖13以及圖16中，對(duì)與圖1至圖5所示的結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)給與同一符號(hào)而省略其說明。
首先，用圖13以及圖14對(duì)本實(shí)施例的變位檢測(cè)裝置100的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。如各圖所示，本實(shí)施例的特征在于，做成在收放盒114內(nèi)部設(shè)有第1小齒輪411、第2小齒輪412、中間齒輪413，同時(shí)，旋轉(zhuǎn)體112伴隨著第2小齒輪412的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)。
在本實(shí)施例中，做成拉桿181利用螺旋彈簧部341而向圖中箭頭X1方向加力的結(jié)構(gòu)。并且，在沒有利用變位檢測(cè)裝置100進(jìn)行變位測(cè)量的狀態(tài)，即檢測(cè)處理前的狀態(tài)(以下把該狀態(tài)稱為變位前狀態(tài))，拉桿181成為從收放盒114向圖中箭頭X1方向延伸出與檢測(cè)范圍L對(duì)應(yīng)的長度的狀態(tài)。
在該檢測(cè)處理前狀態(tài)，拉桿181從收放盒114向X1方向延伸出的長度，即變位檢測(cè)裝置100的直線變位的檢測(cè)范圍為L(以下把該長度稱為可檢測(cè)長度L)，取為與圖12所示相同的檢測(cè)范圍。對(duì)此，在本實(shí)施例中，拉桿181上設(shè)置的齒條213的長度取為比可檢測(cè)長度L更短的長度(在本實(shí)施例中為(2/3)L的長度)。
此外，第1小齒輪411以及第2小齒輪412做成與向圖中箭頭X1、X2方向移動(dòng)的齒條213嚙合的結(jié)構(gòu)。此外，在本實(shí)施例中，在第1小齒輪411和第2小齒輪412之間設(shè)有中間齒輪413，利用該中間齒輪413，各小齒輪411、412在同一方向以同一旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)。
因此，通過齒條213與第1小齒輪411嚙合，在利用齒條213第1小齒輪411被給與旋轉(zhuǎn)勢(shì)能時(shí)，利用中間齒輪413，第2小齒輪412和第1小齒輪411都在同一方向以同一旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)。此外，在齒條213與第2小齒輪412嚙合而被給與旋轉(zhuǎn)勢(shì)能時(shí)，利用中間齒輪413，第1小齒輪411與第1小齒輪412在同一方向以同一旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)。
另外，該中間齒輪413不與齒條213嚙合。此外，在本實(shí)施例中，作為使各小齒輪411、412同步旋轉(zhuǎn)的機(jī)構(gòu)使用的是中間齒輪413，但也可以代替該中間齒輪413而采用同步帶等其它傳遞機(jī)構(gòu)。
旋轉(zhuǎn)體112旋轉(zhuǎn)自如地安裝在從上盒151向上方延伸形成的延伸盒153上。該旋轉(zhuǎn)體112在外周形成有齒輪部415，該齒輪部415與和第2小齒輪412形成同心圓的齒輪部414嚙合。此外，在磁電阻元件IC122的上面配置有磁鐵13，從而做成通過旋轉(zhuǎn)體112旋轉(zhuǎn)，磁鐵113也一體旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)。
在延伸盒153的上端部配置有頂板部154。在該頂板部154的內(nèi)側(cè)配置有印刷線路板121，在該印刷線路板121面對(duì)磁鐵113的位置配置有磁電阻元件IC122，該印刷線路板121以及磁電阻元件IC12構(gòu)成磁檢測(cè)機(jī)構(gòu)111。
如上述那樣，在本實(shí)施例中，做成第1小齒輪411和第2小齒輪412通過中間齒輪413而連接的結(jié)構(gòu)。因此，齒條213僅與第1小齒輪411嚙合而使其旋轉(zhuǎn)時(shí)，以及齒條213僅與第2小齒輪412嚙合而使其旋轉(zhuǎn)時(shí)的任一情況下，旋轉(zhuǎn)體112進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。即，齒條213與第1小齒輪411或第2小齒輪412的任一方嚙合而被施以旋轉(zhuǎn)勢(shì)能的話，基于該旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)體112(磁體113)旋轉(zhuǎn)，從而能夠進(jìn)行變位檢測(cè)。
其次，注意到第1小齒輪411、第2小齒輪412、以及齒條213的配置，同時(shí)，用圖14至圖16對(duì)拉桿181變位時(shí)的變位檢測(cè)裝置100的動(dòng)作進(jìn)行說明。
第1小齒輪411的旋轉(zhuǎn)中心位置和第2小齒輪412的旋轉(zhuǎn)中心位置的間隔距離設(shè)定成與齒條213的長度相等或者比它稍短。即，各小齒輪411、412的間隔距離設(shè)定成在齒條213移動(dòng)時(shí)與各小齒輪411、412同時(shí)嚙合的范圍。在本實(shí)施例中，各小齒輪411、412之間的間隔距離取為與齒條213的長度相等的(2/3)L。此外，在圖14所示的變位前狀態(tài)，拉桿181的圖中箭頭X2方向端部成為與第1小齒輪411嚙合的狀態(tài)。
從圖14所示的變位前狀態(tài)開始變位檢測(cè)，一旦拉桿181向圖中箭頭X2方向變位，伴隨于此，齒條3也變位，從而第1小齒輪411旋轉(zhuǎn)。該第1小齒輪411的旋轉(zhuǎn)力以中間齒輪413、第2小齒輪412、齒輪部414的順序傳遞，從而旋轉(zhuǎn)體112旋轉(zhuǎn)。如上述那樣，在旋轉(zhuǎn)體112上配置有磁鐵113，根據(jù)該磁鐵113與拉桿181的變位對(duì)應(yīng)而旋轉(zhuǎn)，以磁檢測(cè)機(jī)構(gòu)111進(jìn)行變位檢測(cè)。
圖15所示的是拉桿181從變位前狀態(tài)向箭頭X2方向僅變位(2/3)L的距離的狀態(tài)(以下稱為中間狀態(tài))。在中間狀態(tài)，拉桿181的收放盒114向箭頭X1方向僅延伸出(1/3)L。此外，在該中間狀態(tài)，齒條213成為與第1小齒輪411和第2小齒輪412雙方嚙合的狀態(tài)。
拉桿181一旦從圖15中的葉雌(葉雌)中間狀態(tài)進(jìn)一步向X2方向變位，齒條213就從第1小齒輪411離開，而成為僅與第2小齒輪412嚙合的狀態(tài)。因此，拉桿181向圖中X2方向變位，伴隨于此，一旦齒條213變位，第2小齒輪412就旋轉(zhuǎn)。該旋轉(zhuǎn)力通過齒輪部414而傳遞到旋轉(zhuǎn)體112。這樣，旋轉(zhuǎn)體112旋轉(zhuǎn)，齒條213從第1小齒輪411離開后，還通過中間齒輪413使第1小齒輪411旋轉(zhuǎn)。
圖16所示的是拉桿181向箭頭X2方向僅移動(dòng)了可檢測(cè)長度L的狀態(tài)，即拉桿181移動(dòng)到了檢測(cè)極限的狀態(tài)(以下把該狀態(tài)稱為檢測(cè)極限狀態(tài))的狀態(tài)。在該檢測(cè)極限狀態(tài)，齒條213的X2方向端部(也有拉桿181的X2方向端部)成為比第2小齒輪412的旋轉(zhuǎn)中心位置更向圖中箭頭X2方向變位(1/3)L的狀態(tài)。
因此，在本實(shí)施例中的變位檢測(cè)裝置100中，如圖16所示，能夠使收放盒114內(nèi)部在圖中箭頭X1、X2方向的長度為(5/3)L。這是因?yàn)?，使與齒條213嚙合的小齒輪由第1小齒輪411和第2小齒輪412兩個(gè)齒輪構(gòu)成，齒條213與第1以及第2小齒輪411、412嚙合。
這樣，可以使本實(shí)施例的齒條213的長度比變位前狀態(tài)中的拉桿181從收放盒114的延伸長度L更短。即，本實(shí)施例的齒條213的長度(2/3)L能夠比圖12所示結(jié)構(gòu)的齒條213的長度L更短。
因此，在圖12所示的變位檢測(cè)裝置中，收放盒114在箭頭X1、X2方向的長度需要2L，但在本實(shí)施例中只要(5/3)L即可，因此，能夠縮短(1/3)L。這樣，在本實(shí)施例的變位檢測(cè)裝置100中，與圖12所示結(jié)構(gòu)的變位檢測(cè)裝置相比，可以實(shí)現(xiàn)收放盒114的小型化(特別是在箭頭X1、X2方向的小型化)。
另外，在上述實(shí)施例中，所示的是把第1小齒輪411和第2小齒輪412的間隔距離(旋轉(zhuǎn)中心位置間的間隔距離)設(shè)定為與齒條213的長度相等的長度。然而，并不限于第1以及第2小齒輪411、412的間隔距離相等的結(jié)構(gòu)，通過使齒條213的長度更短，也能夠?qū)崿F(xiàn)相同的效果。
權(quán)利要求
1.一種變位檢測(cè)裝置，其特征在于，具有檢測(cè)周圍磁場(chǎng)的磁檢測(cè)機(jī)構(gòu)；配置成旋轉(zhuǎn)中心與上述磁檢測(cè)機(jī)構(gòu)垂直、保持成相對(duì)于上述磁檢測(cè)機(jī)構(gòu)自由旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)軸；固定在上述旋轉(zhuǎn)體面對(duì)上述磁檢測(cè)機(jī)構(gòu)的面上的磁場(chǎng)產(chǎn)生機(jī)構(gòu)；固定有上述磁檢測(cè)機(jī)構(gòu)的同時(shí)，保持成上述旋轉(zhuǎn)體自由旋轉(zhuǎn)的收放盒。
2.根據(jù)權(quán)利要求2所述的變位檢測(cè)裝置，其特征在于上述旋轉(zhuǎn)體具有從上述收放盒向外部突出而設(shè)置的旋轉(zhuǎn)變位檢測(cè)用旋轉(zhuǎn)軸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的變位檢測(cè)裝置，其特征在于在上述旋轉(zhuǎn)體上設(shè)有小齒輪，形成有與上述小齒輪嚙合的齒條，具有自由滑動(dòng)地保持在上述收放盒上的直線變位檢測(cè)用拉桿。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的變位檢測(cè)裝置，其特征在于具有設(shè)在上述收放盒內(nèi)、在解除了操作的狀態(tài)使所述直線變位檢測(cè)用拉桿復(fù)位到所定的復(fù)位位置的復(fù)位機(jī)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變位檢測(cè)裝置，其特征在于，具有可移動(dòng)地設(shè)置在上述收放盒內(nèi)的拉桿，與該拉桿一體移動(dòng)的齒條，在該齒條的第1移動(dòng)范圍嚙合的第1小齒輪，在與上述第1移動(dòng)范圍連續(xù)的上述齒條的第2移動(dòng)范圍嚙合的第2小齒輪；上述旋轉(zhuǎn)體由第1小齒輪或者/以及第2小齒輪驅(qū)動(dòng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的變位檢測(cè)裝置，其特征在于上述第1小齒輪和上述第2小齒輪的旋轉(zhuǎn)軸中心間的距離設(shè)定成與上述齒條的長度相等或比它更短。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的變位檢測(cè)裝置，其特征在于在上述第1小齒輪和上述第2小齒輪之間設(shè)有中繼齒輪。
8.根據(jù)權(quán)利要求5至7任何一項(xiàng)所述的變位檢測(cè)裝置，其特征在于相對(duì)于上述拉桿從上述收放盒向外側(cè)延伸出來的長度縮短上述齒條長度。
全文摘要
本發(fā)明涉及搭載了檢測(cè)磁場(chǎng)變化的檢測(cè)機(jī)構(gòu)的變位檢測(cè)裝置，其目的在于提供一種以簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)可以檢測(cè)出旋轉(zhuǎn)變位以及直線變位的變位檢測(cè)裝置。本發(fā)明的特征在于，具有檢測(cè)周圍磁場(chǎng)的磁檢測(cè)機(jī)構(gòu)(111)；配置成旋轉(zhuǎn)中心與磁檢測(cè)機(jī)構(gòu)(111)垂直、相對(duì)于磁檢測(cè)機(jī)構(gòu)(111)保持自由旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)體(112)；固定在面對(duì)旋轉(zhuǎn)體(112)的面上的磁檢測(cè)機(jī)構(gòu)(113)；固定有磁檢測(cè)機(jī)構(gòu)(113)的同時(shí)，保持成旋轉(zhuǎn)體(112)自由旋轉(zhuǎn)的收放盒(114)。
文檔編號(hào)G01B7/00GK1779417SQ20051012336
公開日2006年5月31日 申請(qǐng)日期2005年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月24日
發(fā)明者沼澤辰也, 佐藤清文, 中村光典 申請(qǐng)人:三美電機(jī)株式會(huì)社