JPH0666504A - 直線変位検出装置 - Google Patents

直線変位検出装置

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JPH0666504A
JPH0666504A JP4216185A JP21618592A JPH0666504A JP H0666504 A JPH0666504 A JP H0666504A JP 4216185 A JP4216185 A JP 4216185A JP 21618592 A JP21618592 A JP 21618592A JP H0666504 A JPH0666504 A JP H0666504A
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JP
Japan
Prior art keywords
magnetic
permanent magnet
linear displacement
circuit board
substrate
Prior art date
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Pending
Application number
JP4216185A
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English (en)
Inventor
Tadao Takaishi
忠雄 高石
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
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Publication of JPH0666504A publication Critical patent/JPH0666504A/ja
Pending legal-status Critical Current

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  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
  • Measuring Magnetic Variables (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 この発明は、組立作業性に優れた直線変位検
出装置を得ることを目的とする。 【構成】 コネクタASSY6には、同一方向に開口部
を有する第1および第2の収納室20、21が形成され
ている。第1の収納室20には、感磁面5bが基板面と
直交するように磁気検出素子5を実装した回路基板4が
収納保持されている。第2の収納室21には、感磁面5
bの延長面上に長軸心がくるように、磁気検出素子5と
対向し、長軸方向に移動可能に両端面を磁極面とする棒
状の永久磁石3が配設されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、永久磁石の直線変位
を、磁気検出素子の感磁面上の磁束方向の変化として検
出する直線変位検出装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、この種直線変位検出装置として
は、永久磁石の磁極面と磁気抵抗素子の感磁面とを対向
して配置し、永久磁石の直線変位を、磁気検出素子の感
磁面を垂直に通過する磁界の変化にともなう抵抗値変化
として検出するものがあった(実公平2ー36089号
公報)。しかし、直線状の出力特性が得られる永久磁石
の直線変位範囲が狭いという課題があった。本出願人は
上記課題を解決すべく先に強磁性体磁気抵抗素子を用い
た直線変位検出装置(特願平4ー19871号)を提案
している。
【0003】図3および図4はそれぞれ特願平4ー19
871号に示される従来の直線変位検出装置の構成を示
す分解斜視図および分解断面図であり、図において1は
例えばポリブチレンテレフタレート樹脂でモールド成形
された直線変位検出装置のケース、2は両端面を磁極面
とする棒状の永久磁石3が一体成形されたシャフト、4
は図示していないが配線パターンが形成されるとともに
種々の電子部品が搭載された回路基板である。
【0004】5は磁気検出素子であり、この磁気検出素
子5は、例えばガラス基板表面に、櫛歯状パターンが直
交する磁気抵抗パターンに構成された強磁性体磁気抵抗
材料(例えばNiFe)からなる強磁性体磁気抵抗素子
5aが形成され、さらに絶縁樹脂で直方体形状にミニモ
ールドされて構成され、ガラス基板表面の強磁性体磁気
抵抗素子5aの形成面が感磁面5bとなっている。さら
に、磁気検出素子5は、感磁面5bが基板面に直交する
とともに、強磁性体磁気抵抗素子5aの櫛歯状パターン
が櫛歯状パターンの中心を通る回路基板4に垂直な面に
対して左右対称となるように、磁気検出素子5から引き
出されたリード端子5cにより、回路基板4上に実装さ
れている。
【0005】6は例えばポリブチレンテレフタレート樹
脂でモールド成形されたフレームとしてのコネクタAS
SYであり、このコネクタASSY6には、シャフト2
を摺動案内するガイド部7が一体形成されるとともに、
電磁波をシールドする銅製のシールドボックス8、磁気
検出素子5の出力を取り出すターミナル9が一体化され
ている。10はシールドボックス8を封口するシールド
板、11はシャフト2とコネクタASSY6との間に縮
設され、シャフト2の直線変位の動作を規制するスプリ
ングである。
【0006】ここで、上記従来の直線変位検出装置の組
み立てについて説明する。まず、コネクタASSY6と
一体化されたシールドボックス8内に磁気検出素子5が
搭載された回路基板4をA方向から挿入して取り付け、
その後銅製のシールド板10でシールドボックス8の開
口部を封口する。ついで、スプリング11とともにシャ
フト2をB方向からガイド部7に案内挿入してセットし
た状態で、コネクタASSY6をケース1内に挿入固定
する。
【0007】このように組み立てられた直線変位検出装
置では、棒状の永久磁石3を一体化したシャフト2は、
ガイド部7に案内されて摺動して長軸方向に直線移動で
き、永久磁石3は、磁気検出素子5と対向するととも
に、その長軸心が感磁面5bの延長面上に位置してい
る。したがって、永久磁石3の発生する磁界は、磁気検
出素子5の感磁面5bを平行に横切るようになってい
る。
【0008】つぎに、上記の直線変位検出装置の動作に
ついて説明する。被測定物に連結されたシャフト2が、
スプリング11の付勢力に抗して被測定物の変位に連動
してコネクタASSY6のガイド部7に案内されて摺動
し、永久磁石3の長軸方向に直線変位する。そこで、シ
ャフト2に一体化された永久磁石3も、被測定物の変位
に連動して長軸方向に直線変位する。この永久磁石3の
直線変位によって、磁気検出素子5の感磁面5bの面を
平行に横切る磁束方向が変化し、この感磁面5bを横切
る磁束方向の変化に応じて強磁性体磁気抵抗素子5aの
磁気抵抗パターンを構成する直交する櫛歯状のパターン
のそれぞれの抵抗値が変化し、永久磁石3の直線変位に
対応した電圧がリード端子5cを介して回路基板4に出
力される。磁気検出素子5からの出力電圧は回路基板4
で増幅された後、ターミナル9を介して外部装置(図示
せず)に出力され、被測定物の変位が検出される。
【0009】この時、磁気検出素子5が搭載された回路
基板4を包囲して設けられたシールドボックス8、シー
ルド板10により、外部からの電磁波が遮蔽され、回路
基板4に搭載されている回路素子の誤動作が防止され
る。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】従来の直線変位検出装
置は以上のように、感磁面5bが基板面に直交するとと
もに、強磁性体磁気抵抗素子5aの櫛歯状パターンが櫛
歯状パターンの中心を通る回路基板4に垂直な面に対し
て左右対称となるように、リード端子5cにより、磁気
検出素子5が回路基板4上に実装されるとともに、永久
磁石3が磁気検出素子5と対向し、その長軸心が感磁面
5bの延長面上にくるように配設されているので、コネ
クタASSY6への回路基板4の取付方向とシャフト2
の組込方向とが直交することになり、組立作業性が悪い
という課題があった。
【0011】この発明は、上記のような課題を解決する
ためになされたもので、組立作業性を向上できる直線変
位検出装置を得ることを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】この発明に係る直線変位
検出装置は、同一方向に開口部を有する第1および第2
の収納室が形成されたフレームと、第1の収納室に収納
保持された回路基板と、所定のパターンに形成された強
磁性体磁気抵抗素子からなる感磁面を有し、感磁面が基
板面と直交するように回路基板に搭載された磁気検出素
子と、感磁面の延長面上に長軸心がくるように、磁気検
出素子と対向して、かつ長軸方向に移動可能に第2の収
納室に配設された両端面を磁極面とする棒状の永久磁石
と、フレームの開口部を封口する封口部材とを備えたも
のである。
【0013】
【作用】この発明においては、磁気検出素子が感磁面を
基板面と直交するように第1の収納室に配設された回路
基板に搭載され、棒状の永久磁石が感磁面の延長面上に
長軸心がくるように、磁気検出素子と対向して、長軸方
向に移動可能に第2の収納室に配設され、さらに第1お
よび第2の収納室が同一方向に開口部を有しているの
で、第1の収納室への磁気検出素子を搭載した回路基板
の組込方向と、第2の収納室への永久磁石の組込方向と
が、同一方向となり、直線変位検出装置の組立作業性が
向上される。
【0014】
【実施例】以下、この発明の実施例を図について説明す
る。 実施例1.図1はこの発明の実施例1を示す直線変位検
出装置の断面図であり、図において図3および図4に示
す従来の直線変位検出装置と同一または相当部分には同
一符号を付し、その説明を省略する。
【0015】図において、20はコネクタASSY6に
形成された第1の収納室であり、この第1の収納室20
には磁気検出素子5を実装した回路基板4が収納され
る。21は第1の収納室20と同一方向に開口部を持つ
ようにコネクタASSY6に形成された第2の収納室で
あり、この第2の収納室21には、その内壁面に形成さ
れたガイド部7により、シャフト2を摺動可能に収納さ
れる。22はコネクタASSY6に形成された第1およ
び第2の収納室20、21の開口部を封口する封口部材
としてのカバーである。
【0016】ここで、上記実施例1の直線変位検出装置
の組み立てについて説明する。まず、感磁面5bが基板
面に直交するとともに、強磁性体磁気抵抗素子5aの櫛
歯状パターンが櫛歯状パターンの中心を通る回路基板4
に水平な面に対して対称なパターン形状となるように、
リード端子5cにより、磁気検出素子5が回路基板4上
に実装される。その後、第1の収納室20内に磁気検出
素子5が実装された回路基板4をA方向から挿入して取
り付ける。ついで、第2の収納室21にスプリング11
とともにシャフト2をA方向からガイド部7を案内にし
て挿入する。さらに、カバー22を装着して、第1およ
び第2の収納室20、21の開口部を封口する。
【0017】このように組み立てられた直線変位検出装
置では、棒状の永久磁石3を一体化したシャフト2は、
ガイド部7に摺動案内されて直線移動でき、永久磁石3
は、磁気検出素子5と対向するとともに、その長軸心が
感磁面5bの延長面上に位置している。したがって、永
久磁石3の発生する磁界は、感磁面5bの面上を平行に
横切るように、磁気検出素子5に印加される。永久磁石
3が長軸方向に変位すると、感磁面5bの面上を平行に
横切る磁束の方向が変化することになる。
【0018】ここで、上記実施例1の直線変位検出動作
は従来の直線変位検出装置と同様に動作する。
【0019】このように構成された上記実施例1によれ
ば、磁気検出素子5が感磁面5bを基板面と直交するよ
うに第1の収納室20に配設された回路基板4に搭載さ
れ、棒状の永久磁石3が感磁面5bの延長面上に長軸心
がくるように、磁気検出素子5と対向して、長軸方向に
移動可能に第2の収納室21に配設され、さらに第1お
よび第2の収納室20、21が同一方向に開口部を有し
ているので、第1の収納室20への磁気検出素子5を搭
載した回路基板4の組込方向と、第2の収納室21への
シャフト2(永久磁石3)の組込方向とが、同一方向と
なり、直線変位検出装置の組立作業性が向上される。
【0020】実施例2.上記実施例1では、磁気検出素
子5の強磁性体磁気抵抗素子5aを、2つの櫛歯状パタ
ーンが直交する磁気抵抗パターンで構成するものとして
いるが、この実施例2では、図2に示すように、強磁性
体磁気抵抗素子5aを、4つの櫛歯状パターンが互いに
直交するフルブリッジの磁気抵抗パターンで構成するも
のとし、同様の効果を奏する。なお、強磁性体磁気抵抗
素子5aをフルブリッジの磁気抵抗パターンで構成した
磁気検出素子5では、上記実施例1に対して2倍の出力
電圧が得られる。
【0021】
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、同一方
向に開口部を有する第1および第2の収納室が形成され
たフレームと、第1の収納室に収納保持された回路基板
と、所定のパターンに形成された強磁性体磁気抵抗素子
からなる感磁面を有し、感磁面が基板面と直交するよう
に回路基板に搭載された磁気検出素子と、感磁面の延長
面上に長軸心がくるように、磁気検出素子と対向して、
かつ長軸方向に移動可能に第2の収納室に配設された両
端面を磁極面とする棒状の永久磁石と、フレームの開口
部を封口する封口部材とを備えているので、磁気検出素
子を搭載した回路基板および永久磁石をそれぞれ第1お
よび第2の収納室に同一方向から挿入組込でき、組立作
業性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施例1を示す直線変位検出装置の
断面図である。
【図2】この発明の実施例2を示す直線変位検出装置に
おける磁気検出素子の平面図である。
【図3】従来の直線変位検出装置の分解斜視図である。
【図4】従来の直線変位検出装置の分解断面図である。
【符号の説明】
3 永久磁石 4 回路基板 5 磁気検出素子 5a 強磁性体磁気抵抗素子 5b 感磁面 6 コネクタASSY(フレーム) 20 第1の収納室 21 第2の収納室 22 カバー(封口部材)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 同一方向に開口部を有する第1および第
    2の収納室が形成されたフレームと、前記第1の収納室
    に収納保持された回路基板と、所定のパターンに形成さ
    れた強磁性体磁気抵抗素子からなる感磁面を有し、前記
    感磁面が基板面と直交するように前記回路基板に搭載さ
    れた磁気検出素子と、前記感磁面の延長面上に長軸心が
    くるように、前記磁気検出素子と対向して、かつ前記長
    軸方向に移動可能に前記第2の収納室に配設された両端
    面を磁極面とする棒状の永久磁石と、前記フレームの前
    記開口部を封口する封口部材とを備えたことを特徴とす
    る直線変位検出装置。
JP4216185A 1992-08-13 1992-08-13 直線変位検出装置 Pending JPH0666504A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010038773A (ja) * 2008-08-06 2010-02-18 Tokai Rika Co Ltd 操作位置判定装置
JP2011127962A (ja) * 2009-12-16 2011-06-30 Tokai Rika Co Ltd 位置検出装置
JP2014521068A (ja) * 2011-07-01 2014-08-25 ボーグワーナー インコーポレーテッド 位置センサーモジュール
JP2015092187A (ja) * 2007-12-03 2015-05-14 シーティーエス・コーポレーションCts Corporation リニアポジションセンサー
KR20180093913A (ko) 2015-12-11 2018-08-22 가부시키가이샤파크웨이

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