JPH102706A - Displacement detector - Google Patents
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- JPH102706A JPH102706A JP15525196A JP15525196A JPH102706A JP H102706 A JPH102706 A JP H102706A JP 15525196 A JP15525196 A JP 15525196A JP 15525196 A JP15525196 A JP 15525196A JP H102706 A JPH102706 A JP H102706A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、被検出点の１次元
変位を回転運動への変換を介して検出する変位検出装置
に関し、さらに詳細には、変換に際しての精度低下また
は非線形性を緩和してより高精度な検出ができるように
した変位検出装置に関する。例えば、自動車のサスペン
ションにおける車高検出に用いて好適なものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a displacement detecting device for detecting a one-dimensional displacement of a point to be detected through a conversion into a rotational motion, and more particularly, to a method for reducing a decrease in accuracy or nonlinearity in the conversion. The present invention relates to a displacement detection device capable of performing more precise detection. For example, it is suitable for use in detecting the height of a vehicle suspension.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来の変位検出装置の例としては、実開
平１−１１７５０４号公報に記載された変位検出器が挙
げられる。同号公報に記載された変位検出器は図１８に
示すように、円環状の導体９０と、導体９０に対して同
心円の一部をなす抵抗体９１と、両端が導体９０と抵抗
体９１とに接しつつ導体９０の中心に対し回動可能なブ
ラシ９２とを有している。導体９０および抵抗体９１は
絶縁性の基板上に形成されており、導体９０は抵抗体９
７を介して端子９３に、抵抗体９１は両端がそれぞれ端
子９５、９６に接続されている。端子９５、９６を電源
に接続すると端子９３には、図１９のグラフにカーブａ
で示すようにブラシ９２の角度に従う電位が現れるもの
である。2. Description of the Related Art As an example of a conventional displacement detecting device, there is a displacement detector described in Japanese Utility Model Laid-Open No. 1-117504. As shown in FIG. 18, the displacement detector described in the publication has an annular conductor 90, a resistor 91 forming a part of a concentric circle with respect to the conductor 90, and a conductor 90 and a resistor 91 at both ends. And a brush 92 rotatable with respect to the center of the conductor 90 while being in contact with the brush. The conductor 90 and the resistor 91 are formed on an insulating substrate.
7, both ends of the resistor 91 are connected to terminals 95 and 96, respectively. When the terminals 95 and 96 are connected to the power supply, the terminal 93 has a curve a in the graph of FIG.
A potential according to the angle of the brush 92 appears as shown by.
【０００３】この変位検出器を自動車サスペンションの
車高検出に用いる場合には、絶縁基板をバネ上である車
体側に固定し、そしてブラシ９２をサスペンションアー
ム等のバネ下である被検出点にリンクする。その状態
を、図２１の断面図により説明する。図２１において、
ボディ８０は、ボルト８１により車体側のブラケット８
２に固定されている。ボディ８０の内部には、絶縁基板
８３が固定して取り付けられており、その図中右側の面
８３Ａ上に図１８に示した導体９０および抵抗体９１の
パターンが形成されている。その端子９３、９５、９６
に対しては、ケーブル８４により、電源電圧の印加や出
力電位の取出ができるようにされている。When this displacement detector is used for detecting the height of an automobile suspension, an insulating substrate is fixed to the vehicle body side, which is a spring, and the brush 92 is linked to a detection point, such as a suspension arm, which is unsprung. I do. This state will be described with reference to the cross-sectional view of FIG. In FIG.
The body 80 is fixed to the body-side bracket 8 by bolts 81.
It is fixed to 2. An insulating substrate 83 is fixedly attached inside the body 80, and a pattern of the conductor 90 and the resistor 91 shown in FIG. 18 is formed on a surface 83A on the right side in the figure. The terminals 93, 95, 96
, A power supply voltage can be applied and an output potential can be taken out by a cable 84.
【０００４】ボディ８０にはさらに、軸受け８５が設け
られており、ここに軸８６が軸支されている。軸８６の
ボディ８０内側端にはブラシ台８７が設けられそこにブ
ラシ９２が取り付けられており、軸８６の回転により導
体９０および抵抗体９１への接触位置が変わるようにな
っている。一方、軸８６のボディ８０外側端にはリンケ
ージ８８が取り付けられている。リンケージ８８は、サ
スペンションアーム等のバネ下に結合されており、バネ
下の上下動を軸８６に伝達してこれを回転させるもので
ある。The body 80 is further provided with a bearing 85, and a shaft 86 is supported on the bearing 85. A brush base 87 is provided at the inner end of the body 80 of the shaft 86, and a brush 92 is attached thereto. The rotation of the shaft 86 changes the contact position with the conductor 90 and the resistor 91. On the other hand, a linkage 88 is attached to the outer end of the body 80 of the shaft 86. The linkage 88 is coupled to an unsprung portion of a suspension arm or the like, and transmits the unsprung vertical movement to the shaft 86 to rotate it.
【０００５】リンケージ８８と被検出点とは、一般的に
は図２０のようにリンク結合される。すなわち、リンケ
ージ８８の軸８６と反対側の端部に結節点Ｊを設け、結
節点Ｊとバネ下の被検出点Ｄとをリンケージ８９で結ぶ
のである。結節点Ｊにおいてリンケージ８８とリンケー
ジ８９とがなす角度は可変である。The linkage 88 and the detected point are generally linked together as shown in FIG. That is, a joint point J is provided at the end of the linkage 88 opposite to the shaft 86, and the joint point J and the unsprung detection point D are connected by the linkage 89. The angle formed by the linkage 88 and the linkage 89 at the node J is variable.
【０００６】この状態で、車高の上下動、すなわちサス
ペンションの伸縮があると、リンケージ８８により軸８
６が回転し、ブラシ９２が導体９０および抵抗体９１に
接触する位置も変わる。このため、端子９３に現れる電
位が変化するので、この電位変化をモニタすることによ
り、車高の変化を電気信号として検出できるものであ
る。この変位検出器は、ブラシ９２と端子９３との間に
保護抵抗である抵抗体９７を介装することにより、ブラ
シ９２が抵抗体９１の範囲を外れても端子９３と端子９
５または９６とが短絡しないようにしたものである。In this state, when the vehicle height moves up and down, that is, when the suspension expands and contracts, the linkage 88 causes the shaft 8 to move.
6 rotates, and the position where the brush 92 contacts the conductor 90 and the resistor 91 also changes. Therefore, the potential appearing at the terminal 93 changes. By monitoring the change in the potential, the change in the vehicle height can be detected as an electric signal. This displacement detector has a resistor 97 as a protective resistor interposed between the brush 92 and the terminal 93, so that the terminal 93 and the terminal 9 can be connected even if the brush 92 goes out of the range of the resistor 91.
5 and 96 are not short-circuited.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の変位検出装置には、以下の２つの問題点があった。However, the conventional displacement detecting device has the following two problems.
【０００８】第１の問題点は、ブラシ９２の角度（リン
ケージ８８の角度）と端子９３の出力電位との間の関係
にズレがある場合にこれを補正する手段がないことであ
る。すなわち、絶縁基板８３上のパターン形成のばらつ
きのために抵抗体９１のパターン範囲（図１８中にｗで
示す）が標準よりも広かった場合には両者の関係は、図
１９のグラフにカーブｂで示すように、標準状態のカー
ブａと比較して傾斜が緩慢となってしまう。一方、パタ
ーン範囲ｗが標準よりも狭かった場合には、カーブｃで
示すように標準状態と比較して急峻な傾となり両端に変
位検出できない領域ｇができてしまう。このため、絶縁
基板８３上のパターン形成（エッチング）に対する要求
精度が著しく高く、歩留まりが低いためコスト要因とな
っている。A first problem is that there is no means for correcting a deviation in the relationship between the angle of the brush 92 (the angle of the linkage 88) and the output potential of the terminal 93. That is, when the pattern range of the resistor 91 (indicated by w in FIG. 18) is wider than the standard due to variation in pattern formation on the insulating substrate 83, the relationship between the two is represented by a curve b in the graph of FIG. As shown by, the slope becomes gentler than the curve a in the standard state. On the other hand, if the pattern range w is narrower than the standard, as shown by the curve c, the inclination becomes steeper than in the standard state, and a region g where displacement cannot be detected is formed at both ends. Therefore, the precision required for pattern formation (etching) on the insulating substrate 83 is extremely high, and the yield is low, which is a cost factor.
【０００９】また、パターン形成のばらつき以外にボデ
ィ８０の組み付け精度によっても同様の問題を生ずる。
すなわち、軸８６の組み付け位置が図１８中の導体９０
および抵抗体９１の中心Ｏに対して上方にずれていれ
ば、端子９３の出力電位との間の関係は、パターン範囲
ｗが標準よりも広かった場合と同様に図１９のカーブｂ
で示される緩慢なものとなる。一方、下方にずれていれ
ば、パターン範囲ｗが標準よりも狭かった場合と同様に
カーブｃで示される急峻なものとなる。このため、ボデ
ィ８０の組み付け精度の要求も著しく高いのである。A similar problem also occurs depending on the assembly accuracy of the body 80 in addition to the variation in pattern formation.
That is, the mounting position of the shaft 86 is determined by the conductor 90 in FIG.
19 and the output potential of the terminal 93 when the pattern range w is shifted upward with respect to the center O of the resistor 91, the curve b in FIG.
It becomes the slow thing shown by. On the other hand, if it is shifted downward, the pattern range w becomes steep as shown by the curve c as in the case where it is narrower than the standard. For this reason, the requirement for the assembly accuracy of the body 80 is extremely high.
【００１０】第２の問題点は、端子９３の出力電位特性
が被検出点Ｄの変位に対して線形でないことにある。な
ぜなら、リンケージ８８と被検出点Ｄとは図２０のよう
にリンク結合されるので、被検出点Ｄとリンケージ８８
の角度（ブラシ９２の角度）との間には三角関数が介在
するからである。具体的には図１７に示すように、被検
出点Ｄが可動範囲中の上方にあるほど、被検出点Ｄの変
位量Δｈに対するリンケージ８８の角度変化Δθが小さ
くなる。これに対し端子９３の出力電位変化は、ブラシ
９２の角度（リンケージ８８の角度）変化に比例するの
で、被検出点Ｄの変位が小さく直線近似ができる範囲内
ではともかく、変位が大きくなるとこの非線形性が無視
できなくなる。[0010] The second problem is that the output potential characteristic of the terminal 93 is not linear with respect to the displacement of the point D to be detected. Because the linkage 88 and the detected point D are linked and connected as shown in FIG. 20, the detected point D and the linkage 88 are linked.
This is because a trigonometric function intervenes between the angle (angle of the brush 92). Specifically, as shown in FIG. 17, as the detected point D is higher in the movable range, the angle change Δθ of the linkage 88 with respect to the displacement Δh of the detected point D becomes smaller. On the other hand, the change in the output potential of the terminal 93 is proportional to the change in the angle of the brush 92 (the angle of the linkage 88), so that the displacement of the point D to be detected is small and linear approximation is possible. Sex cannot be ignored.
【００１１】本発明は、従来の変位検出装置が有する前
記問題点に鑑みてなされたものであり、次の２つの目的
のうち少なくとも一方を達成しようとするものである。
すなわち第１の目的は、被検出点の位置変位と出力値と
の関係を調整可能な変位検出装置を提供することであ
り、第２の目的は、被検出点の位置変位に対してリニア
な出力特性を有する変位検出装置を提供することであ
る。The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the conventional displacement detection device, and has an object to at least achieve one of the following two objects.
That is, the first object is to provide a displacement detecting device capable of adjusting the relationship between the position displacement of the detected point and the output value, and the second object is to provide a linear displacement detector for the position displacement of the detected point. An object of the present invention is to provide a displacement detection device having output characteristics.
【００１２】[0012]
【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
前記第１の目的を達成しようとするものであり、被検出
点に連結された第１部材と、中心に対し回動可能な第２
部材とを有し、前記被検出点の１次元変位を前記第２部
材の前記中心に対する回転角に変換して検出する変位検
出装置であって、前記第２部材が前記第１部材から駆動
を受ける作用点と前記中心との間の距離が可変であり、
その可変範囲内で固定できるようにしたことを特徴とす
る。The invention according to claim 1 is
The first object is achieved by a first member connected to a detected point and a second member rotatable about a center.
And a member for detecting a one-dimensional displacement of the detected point by converting the one-dimensional displacement of the detected point into a rotation angle of the second member with respect to the center, wherein the second member is driven from the first member. The distance between the point of action and the center is variable,
It is characterized in that it can be fixed within the variable range.
【００１３】この変位検出装置によれば、被検出点が１
次元変位すると、その変位は第１部材を介して第２部材
の作用点に伝達され、このため第２部材は中心に対し回
動し、その回転角をもって被検出点の１次元変位が検出
される。ここにおいて、第２部材が第１部材から駆動を
受ける作用点と中心との間の距離が可変なので、被検出
点の変位量と第２部材の回転角度との関係が理想的にな
るような位置に作用点を固定して使用する。すなわち、
他の部分の加工精度を作用点の位置調整により補正し
て、理想的な第２部材の回転角度特性が得られるもので
ある。According to this displacement detecting device, the detected point is 1
When the two-dimensional displacement occurs, the displacement is transmitted to the point of action of the second member via the first member. Therefore, the second member rotates about the center, and the one-dimensional displacement of the detected point is detected based on the rotation angle. You. Here, since the distance between the action point where the second member receives the drive from the first member and the center is variable, the relationship between the displacement amount of the detected point and the rotation angle of the second member becomes ideal. Use by fixing the action point at the position. That is,
The processing accuracy of the other portions is corrected by adjusting the position of the action point, so that an ideal rotation angle characteristic of the second member can be obtained.
【００１４】請求項２に係る発明は、請求項１に記載す
る変位検出装置であって、前記第２部材に、前記中心に
対し非円周方向に長さを有するとともにその長さの範囲
内の任意の位置に前記第１部材の出力端を回動可能に取
り付ける入力穴が形成されており、前記入力穴内の前記
出力端を取り付けた位置が前記作用点であることを特徴
とする。According to a second aspect of the present invention, there is provided the displacement detecting device according to the first aspect, wherein the second member has a length in a non-circumferential direction with respect to the center and is within a range of the length. An input hole for rotatably mounting the output end of the first member is formed at an arbitrary position of the first member, and a position where the output end is mounted in the input hole is the action point.
【００１５】この変位検出装置によれば、第２部材の入
力穴に第１部材の出力端を回動可能に取り付けると、そ
の取り付けた位置が作用点となる。この入力穴は中心に
対し非円周方向に長さを有する形状なので、その範囲内
で取付位置を調整することにより、検出点の変位量と第
２部材の回転角度との関係が理想的になるように作用点
の位置調整がなされ、理想的な第２部材の回転角度特性
を得ることができる。According to this displacement detecting device, when the output end of the first member is rotatably attached to the input hole of the second member, the position where the output end is attached becomes an action point. Since this input hole has a shape having a length in the non-circumferential direction with respect to the center, by adjusting the mounting position within that range, the relationship between the displacement of the detection point and the rotation angle of the second member is ideally adjusted. Thus, the position of the action point is adjusted so that an ideal rotation angle characteristic of the second member can be obtained.
【００１６】なお、作用点の中心に対する位置調整の手
段としては、請求項２の入力穴の他に、次のようなもの
が考えられる。すなわち、第２部材を外部材とその内側
に挿入して保持される内部材とで構成し、外部材と内部
材との一方を中心に対し回動可能に設け、他方に作用点
を設けるのである。これによれば、内部材の外部材から
の引き出し量を調整することにより、作用点の中心に対
する位置調整ができる。あるいは、第２部材を相互の角
度の調整および固定が可能な２つの部材に分割し、一方
を中心に対し回動可能に設け、他方に作用点を設けるの
である。これによれば、第２部材を構成する２つの部材
相互の角度の調整により、作用点の中心に対する位置調
整ができる。As means for adjusting the position with respect to the center of the action point, the following may be considered in addition to the input hole of the second aspect. That is, the second member is composed of an outer member and an inner member inserted and held inside the outer member, and one of the outer member and the inner member is rotatably provided around the center, and the other is provided with an action point. is there. According to this, by adjusting the amount of the inner member pulled out from the outer member, it is possible to adjust the position of the action point with respect to the center. Alternatively, the second member is divided into two members whose mutual angles can be adjusted and fixed, one of which is rotatably provided about a center, and the other is provided with an action point. According to this, the position adjustment with respect to the center of the action point can be performed by adjusting the angle between the two members constituting the second member.
【００１７】請求項３に係る発明は、前記第２の目的を
達成しようとするものであり、被検出点に連結された第
１部材と、前記第１部材から駆動を受けることにより中
心に対し回動する第２部材と、前記第２部材の回動によ
り有効部分が変化する抵抗体とを有し、前記被検出点の
１次元変位を前記抵抗体の有効部分の抵抗値により検出
する変位検出装置であって、前記抵抗体の有効部分の抵
抗値の前記第２部材の回動角度に対する変化率が、前記
第２部材の回動角度の前記被検出点の１次元変位に対す
る変化率が大きい領域では小さく、前記第２部材の回動
角度の前記被検出点の１次元変位に対する変化率が小さ
い領域では大きいことを特徴とする。A third aspect of the present invention is to achieve the second object, wherein the first member connected to the point to be detected and the center are driven by the first member to move the center. A displacement that includes a rotating second member and a resistor whose effective portion changes by the rotation of the second member, and that detects a one-dimensional displacement of the detected point by a resistance value of the effective portion of the resistor; In the detection device, the rate of change of the resistance value of the effective portion of the resistor with respect to the rotation angle of the second member is the rate of change of the rotation angle of the second member with respect to the one-dimensional displacement of the detected point. It is characterized in that it is small in a large area and large in an area where the rate of change of the rotation angle of the second member with respect to the one-dimensional displacement of the detected point is small.
【００１８】この変位検出装置によれば、被検出点が１
次元変位すると、その変位は第１部材を介して第２部材
の作用点に伝達され、このため第２部材は中心に対し回
動し、抵抗体の有効部分を変化させる。従って、抵抗体
のうち有効部分の抵抗値により被検出点の１次元変位が
検出される。ここにおいて、この種のクランク機構では
第２部材の回動角度の被検出点の１次元変位に対する変
化率は必ずしも一様でなく非線形である。しかし、抵抗
体の有効部分の抵抗値の第２部材の回動角度に対する変
化率が、前記変化率と大小関係が逆になるようにされて
いるので非線形性が相殺され、検出値である抵抗体の有
効部分の抵抗値の被検出点の１次元変位に対する変化率
はほぼ一様な線形関係である。このため、被検出点の１
次元変位の検出値を各種制御に容易に利用することがで
きる。なお、両変化率が互いに逆関数の関係にあれば、
検出値の１次元変位に対する変化率が完全に一様とな
り、最も好ましい。According to this displacement detecting device, the detected point is 1
Upon dimensional displacement, the displacement is transmitted via the first member to the point of action of the second member, which causes the second member to pivot about the center and change the effective portion of the resistor. Therefore, the one-dimensional displacement of the detected point is detected based on the resistance value of the effective portion of the resistor. Here, in this type of crank mechanism, the rate of change of the rotation angle of the second member with respect to the one-dimensional displacement of the detected point is not always uniform and non-linear. However, since the rate of change of the resistance value of the effective portion of the resistor with respect to the rotation angle of the second member is set to have a magnitude relationship opposite to the rate of change, the non-linearity is canceled out, and the resistance as the detected value is obtained. The rate of change of the resistance value of the effective portion of the body with respect to the one-dimensional displacement of the detected point has a substantially uniform linear relationship. Therefore, one of the detected points
The detected value of the dimensional displacement can be easily used for various controls. If both rates of change are inversely related,
The change rate of the detected value with respect to the one-dimensional displacement becomes completely uniform, which is the most preferable.
【００１９】請求項４に係る発明は、請求項３に記載す
る変位検出装置であって、前記抵抗体が基板上のパター
ンであり、そのパターン幅が、前記第２部材の回動角度
の前記被検出点の１次元変位に対する変化率が大きい領
域では広く、前記第２部材の回動角度の前記被検出点の
１次元変位に対する変化率が小さい領域では狭いことを
特徴とする。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the displacement detecting device according to the third aspect, wherein the resistor is a pattern on a substrate, and a width of the pattern is equal to a rotation angle of the second member. It is characterized by being wide in a region where the rate of change of the detected point with respect to one-dimensional displacement is large, and narrow in a region where the rate of change of the rotation angle of the second member with respect to one-dimensional displacement of the detected point is small.
【００２０】この変位検出装置によれば、抵抗体が基板
上のパターンとして構成されており、そのパターン幅を
中心に対する角度により変化させることにより、抵抗体
の有効部分の抵抗値と第２部材の中心に対する角度変位
との間の関数が実現されている。According to this displacement detecting device, the resistor is formed as a pattern on the substrate, and by changing the pattern width depending on the angle with respect to the center, the resistance value of the effective portion of the resistor and the resistance of the second member are changed. A function between angular displacement with respect to the center has been realized.
【００２１】なお、請求項１もしくは請求項２に係る発
明と請求項３もしくは請求項４に係る発明とを組み合わ
せて、前記第１の目的と第２の目的とをともに達成でき
るようにすることも可能である。The invention according to claim 1 or 2 is combined with the invention according to claim 3 or 4, so that both the first and second objects can be achieved. Is also possible.
【００２２】[0022]
【発明の実施の形態】以下、本発明の変位検出装置を、
自動車サスペンションの車高検出用として具体化した実
施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a displacement detecting device according to the present invention will be described.
An embodiment embodied for detecting the height of an automobile suspension will be described in detail with reference to the drawings.
【００２３】第１の実施の形態。この実施の形態は、請
求項１および請求項２に対応する。First embodiment. This embodiment corresponds to claims 1 and 2.
【００２４】本実施の形態に係る変位検出装置は、図１
に示すように、自動車の車体側に取り付けられる検出器
１と、検出器１に対して回動可能なアーム部材２と、ア
ーム部材２に取り付けられたロッド部材３とを有してい
る。アーム部材２の一端は検出器１の軸４に軸支されて
おり、軸４を中心に回動可能とされている。アーム部材
２の他の一端には、長尺状の取付孔５がアーム部材２の
長手方向と平行に設けられており、ここにロッド部材３
の上端部３ａがネジ止めされている。上端部３ａのネジ
止め位置は取付孔５内のある一か所に固定されている
が、アーム部材２とロッド部材３とがなす角は可変であ
る。すなわち、上端部３ａのネジ止め位置と軸４との間
の距離は取付孔５の長さの範囲内で可変であり、その中
の一か所に固定できるものである。また、ロッド部材３
は調整ネジ３ｃにより長さの調整が可能であり、その下
端部３ｂはサスペンションのバネ下側に取り付けられる
被検出点である。The displacement detecting device according to the present embodiment is shown in FIG.
As shown in (1), it has a detector 1 attached to the vehicle body side of an automobile, an arm member 2 rotatable with respect to the detector 1, and a rod member 3 attached to the arm member 2. One end of the arm member 2 is supported by a shaft 4 of the detector 1 and is rotatable about the shaft 4. At one end of the arm member 2, a long mounting hole 5 is provided in parallel with the longitudinal direction of the arm member 2.
Is screwed at its upper end 3a. The screwing position of the upper end 3a is fixed at a certain position in the mounting hole 5, but the angle between the arm member 2 and the rod member 3 is variable. That is, the distance between the screw position of the upper end portion 3a and the shaft 4 is variable within the range of the length of the mounting hole 5, and can be fixed to one of the positions. Also, the rod member 3
The length can be adjusted by an adjusting screw 3c, and the lower end 3b is a detected point attached to the unsprung side of the suspension.
【００２５】この変位検出装置を自動車サスペンション
に装着した状態では、図１６に示すように、検出器１が
車体を構成するボディ７０に固定され、ロッド部材３の
下端部３ｂはディスクカバー７１の後方でアッパアーム
７２の先端に固定されている。アッパアーム７２の先端
位置は、ショックアブソーバ７３の伸縮によりボディ７
０に対して上下するバネ下位置である。従ってロッド部
材３の下端部３ｂはサスペンションの伸縮に伴い、図１
中では矢印Ｖで示すように上下に一次元変位するもので
あり、またアーム部材２は下端部３ｂの一次元変位に伴
い矢印Ｒで示すように軸４を中心に回動するものであ
る。すなわち、アーム部材２の取付孔５のうちロッド部
材３の上端部３ａを固定した位置は、アーム部材２がロ
ッド部材３から駆動を受ける作用点であり、また上端部
３ａは下端部３ｂの一次元変位をアーム部材２へ出力す
る出力端である。When the displacement detecting device is mounted on an automobile suspension, as shown in FIG. 16, the detector 1 is fixed to a body 70 constituting a vehicle body, and the lower end 3b of the rod member 3 is located behind the disk cover 71. At the tip of the upper arm 72. The position of the tip of the upper arm 72 is adjusted by the expansion and contraction of the shock absorber 73.
This is an unsprung position that goes up and down with respect to zero. Therefore, the lower end portion 3b of the rod member 3 moves as shown in FIG.
Inside, the arm member 2 is vertically displaced one-dimensionally as shown by an arrow V, and the arm member 2 is rotated about the shaft 4 as shown by an arrow R with the one-dimensional displacement of the lower end 3b. That is, the position where the upper end portion 3a of the rod member 3 is fixed in the mounting hole 5 of the arm member 2 is an action point where the arm member 2 is driven by the rod member 3, and the upper end portion 3a is the primary point of the lower end portion 3b. An output end for outputting the original displacement to the arm member 2.
【００２６】なお、図１は、自動車サスペンションが標
準車高にあるとき、すなわち被検出点であるロッド部材
３の下端部３ｂがその変位可能範囲中ほぼ中央の標準位
置にあるときの状態を示しており、アーム部材２の回動
に伴うロッド部材３の上端部３ａの軌跡を一転鎖線ｆで
示している。サスペンションが縮むと上端部３ａは一転
鎖線ｆに沿って上へ移動し、サスペンションが伸びると
下へ移動するものである。FIG. 1 shows a state in which the vehicle suspension is at a standard vehicle height, that is, when the lower end 3b of the rod member 3, which is the point to be detected, is at a standard position substantially at the center of the movable range. The trajectory of the upper end portion 3a of the rod member 3 accompanying the rotation of the arm member 2 is indicated by a chain line f. When the suspension contracts, the upper end 3a moves upward along the chain line f, and moves downward when the suspension extends.
【００２７】次に、検出器１について説明する。検出器
１は、アーム部材２の回動角を電気信号として検出する
センサであり、そのためのケーブル群７４を備えてい
る。検出器１の内部には、図２の断面図に示すように、
アーム部材２とともに軸４に設けられたロータ６と、ロ
ータ６に対面する印刷基板７とが設けられている。軸４
は、ベアリング７５により検出器１の外枠ケース（図示
略）に回動可能に取り付けられている。印刷基板７は、
検出器１の外枠ケースに固定して取り付けられており、
そのロータ６側の面には導体と抵抗体とを有する印刷パ
ターンが形成されている。また、ロータ６にはブラシ８
が取り付けられ、その両端８ａ、８ｂが印刷基板７に接
触するとともにロータ６の回転により、すなわちサスペ
ンションの伸縮によりその接触位置が移動するようにな
っている。Next, the detector 1 will be described. The detector 1 is a sensor that detects the rotation angle of the arm member 2 as an electric signal, and includes a cable group 74 for that purpose. Inside the detector 1, as shown in the sectional view of FIG.
A rotor 6 provided on the shaft 4 together with the arm member 2 and a printed board 7 facing the rotor 6 are provided. Axis 4
Is rotatably attached to an outer frame case (not shown) of the detector 1 by a bearing 75. The printed circuit board 7
It is fixed and attached to the outer frame case of the detector 1,
A printed pattern having a conductor and a resistor is formed on the surface on the rotor 6 side. The rotor 6 has a brush 8
The ends 8a and 8b are in contact with the printed circuit board 7, and the contact position is moved by rotation of the rotor 6, that is, by expansion and contraction of the suspension.
【００２８】印刷基板７の印刷パターンは、図３に示す
ように、円弧状の抵抗体パターン９と、これと同心円弧
状の導電体パターン１０とを有している。抵抗体パター
ン９は、図３中ｗで示す角度範囲にわたって形成されて
おり、その両端はクランプ抵抗１１、１１を介して端子
１２、１４に接続されている。端子１２から端子１４に
至るパターンのうち、抵抗体パターン９およびクランプ
抵抗１１、１１を除いた部分は導電体で形成されてい
る。導電体パターン１０は、端子１３に接続されてい
る。抵抗体パターン９および導電体パターン１０のパタ
ーン形状の中心点Ｏは、図２の軸４の軸心の延長上にあ
る。また、端子１２、１３、１４は、ケーブル群７４に
接続されている。As shown in FIG. 3, the printed pattern of the printed board 7 has an arc-shaped resistor pattern 9 and a concentric arc-shaped conductor pattern 10. The resistor pattern 9 is formed over an angle range indicated by w in FIG. 3, and both ends thereof are connected to terminals 12 and 14 via clamp resistors 11 and 11. In the pattern from the terminal 12 to the terminal 14, the portion excluding the resistor pattern 9 and the clamp resistors 11, 11 is formed of a conductor. The conductor pattern 10 is connected to the terminal 13. The center point O of the pattern shape of the resistor pattern 9 and the conductor pattern 10 is on the extension of the axis of the axis 4 in FIG. The terminals 12, 13, and 14 are connected to a cable group 74.
【００２９】この印刷基板７に対しブラシ８は、その両
端８ａ、８ｂがそれぞれ、抵抗体パターン９、導電体パ
ターン１０に接触している。すなわちブラシ８は、抵抗
体パターン９と導電体パターン１０との橋渡しをするも
のである。そして、ロータ６の回転によるブラシ８の移
動は、中心点Ｏに対する矢印Ｒのような回動移動であ
り、この移動により抵抗体パターン９と導電体パターン
１０との架橋位置が変化するのである。サスペンション
の伸縮によりブラシ８が移動しうる最大範囲と抵抗体パ
ターン９の形成範囲ｗとは一致するようにされている。
また、サスペンションの標準車高状態（図１の状態）で
ブラシ８が範囲ｗ内のほぼ中央に位置するように、ロッ
ド部材３の長さが調整ネジ３ｃにより調整されている。The brush 8 has both ends 8a and 8b of the brush 8 in contact with the resistor pattern 9 and the conductor pattern 10, respectively. That is, the brush 8 bridges the resistor pattern 9 and the conductor pattern 10. The movement of the brush 8 due to the rotation of the rotor 6 is a rotational movement as shown by an arrow R with respect to the center point O, and the movement changes the bridge position between the resistor pattern 9 and the conductor pattern 10. The maximum range in which the brush 8 can move due to the expansion and contraction of the suspension matches the formation range w of the resistor pattern 9.
The length of the rod member 3 is adjusted by the adjusting screw 3c so that the brush 8 is located substantially at the center of the range w in the standard vehicle height state of the suspension (the state of FIG. 1).
【００３０】かかる印刷基板７を有する検出器１は、ケ
ーブル群７４により、端子１２、１４間に電源電圧Ｅを
印加した状態で使用される。その状態では図４の回路図
に示すように、電源電圧Ｅが印加された抵抗体パターン
９とこれに接触するブラシ８とが摺動可変抵抗を構成し
ている。このため、抵抗体パターン９のうち、ブラシ８
の接触位置から端子１４よりの部分が、ブラシ８の電圧
に寄与する有効部分となり、ブラシ８を介して導電体パ
ターン１０には、電源電圧Ｅをその有効部分の抵抗値と
有効部分以外の部分の抵抗値とにより分圧した電圧が現
れる。従って端子１３により導電体パターン１０の電圧
をモニタすれば、その電圧は、ブラシ８が範囲ｗ内のど
の位置にいるか、言い換えれば図１中のアーム部材２の
回動角度、さらに言い換えればロッド部材３の下端部３
ｂ（被検出点）の一次元変位を表示する信号なのであ
る。The detector 1 having such a printed board 7 is used in a state where the power supply voltage E is applied between the terminals 12 and 14 by the cable group 74. In this state, as shown in the circuit diagram of FIG. 4, the resistor pattern 9 to which the power supply voltage E is applied and the brush 8 contacting the resistor pattern 9 constitute a sliding variable resistor. Therefore, the brush 8 of the resistor pattern 9
A portion from the contact position to the terminal 14 becomes an effective portion contributing to the voltage of the brush 8, and the power supply voltage E is applied to the conductor pattern 10 via the brush 8 by the resistance value of the effective portion and the portion other than the effective portion. And a divided voltage appears due to the resistance value. Therefore, if the voltage of the conductor pattern 10 is monitored by the terminal 13, the voltage is determined in which position in the range w the brush 8 is located, in other words, the rotation angle of the arm member 2 in FIG. 3 lower end 3
It is a signal indicating one-dimensional displacement of b (detected point).
【００３１】この変位検出装置は、車両への組み付け時
にアーム部材２へのロッド部材３の上端部３ａの取り付
け位置の調整を行う。図１のアーム部材２の有効長（軸
４の中心から作用点（上端部３ａの取り付け位置）まで
の長さ）を調整することにより、印刷基板７上でブラシ
８が移動しうる最大範囲と抵抗体パターン９の形成範囲
ｗとを一致させるためである。この調整が必要となる理
由は、印刷基板７における抵抗体パターン９の形成範囲
ｗの精度と、検出器１における印刷基板７とロータ６と
のアライメント精度との２つである。This displacement detecting device adjusts the mounting position of the upper end 3a of the rod member 3 to the arm member 2 when assembling the vehicle to the vehicle. By adjusting the effective length of the arm member 2 in FIG. 1 (the length from the center of the shaft 4 to the point of action (the mounting position of the upper end 3a)), the maximum range in which the brush 8 can move on the printed board 7 This is to match the formation range w of the resistor pattern 9. There are two reasons why this adjustment is necessary: the accuracy of the formation range w of the resistor pattern 9 on the printed board 7 and the alignment accuracy of the detector 1 on the printed board 7 and the rotor 6.
【００３２】まず抵抗体パターン９の精度について説明
する。抵抗体パターン９は印刷により形成されるので、
その形成範囲ｗは製造ロットごとに若干ばらつきがあ
る。このため、ブラシ８が移動しうる最大範囲を範囲ｗ
に一致させるように調整すること必要がなのである。具
体的には、図５のように範囲ｗが標準値より大きかった
場合には、図９のようにロッド部材３の上端部３ａを取
付孔５内の軸４よりの位置に取り付ける。すなわち作用
点と軸４との間の距離を短くしてアーム部材２の回動角
度を大きくし、印刷基板７上でブラシ８が移動しうる最
大範囲を広げて範囲ｗに一致させる。一方、図６のよう
に範囲ｗが標準値より小さかった場合には、図１０のよ
うにロッド部材３の上端部３ａを取付孔５内の先端より
の位置に取り付ける。すなわち作用点と軸４との間の距
離を長くしてアーム部材２の回動角度を小さくし、印刷
基板７上でブラシ８が移動しうる最大範囲を狭めて範囲
ｗに一致させる。図９、図１０では、アーム部材２等を
模式的に示している。First, the accuracy of the resistor pattern 9 will be described. Since the resistor pattern 9 is formed by printing,
The formation range w varies slightly from one production lot to another. For this reason, the maximum range in which the brush 8 can move is defined as the range w.
It is necessary to adjust to match. Specifically, when the range w is larger than the standard value as shown in FIG. 5, the upper end 3a of the rod member 3 is attached to the position from the shaft 4 in the attachment hole 5 as shown in FIG. That is, the rotation angle of the arm member 2 is increased by shortening the distance between the point of action and the shaft 4, and the maximum range in which the brush 8 can move on the printed circuit board 7 is increased to match the range w. On the other hand, when the range w is smaller than the standard value as shown in FIG. 6, the upper end 3a of the rod member 3 is attached to a position from the tip in the attachment hole 5 as shown in FIG. That is, the rotation angle of the arm member 2 is reduced by increasing the distance between the point of action and the shaft 4, and the maximum range in which the brush 8 can move on the printed circuit board 7 is narrowed to match the range w. 9 and 10, the arm member 2 and the like are schematically shown.
【００３３】次に検出器１におけるアライメント精度に
ついて説明する。軸４は印刷基板７を貫通しておらず、
印刷基板７とロータ６とは別々に検出器１の外枠ケース
に組付けられるので、各部の寸法精度によっては軸４の
軸心が印刷基板７の中心点Ｏからずれる場合がある。こ
のずれがブラシ８が移動しうる最大範囲に影響するた
め、調整して範囲ｗに一致させること必要がなのであ
る。具体的には、図７のように軸４の軸心（Ｏ1 ）が抵
抗体パターン９に近接する方向にずれていた場合には、
図５の場合と同様に、ロッド部材３の上端部３ａを取付
孔５内の軸４よりの位置に取り付け、アーム部材２の回
動角度を大きくして調整する（図９）。一方、図８のよ
うに軸心（Ｏ2 ）が抵抗体パターン９から離間する方向
にずれていた場合には、図６の場合と同様に、ロッド部
材３の上端部３ａを取付孔５内の先端よりの位置に取り
付け、アーム部材２の回動角度を小さくして調整する
（図１０）。Next, the alignment accuracy in the detector 1 will be described. The shaft 4 does not penetrate the printed circuit board 7,
Since the printed board 7 and the rotor 6 are separately mounted on the outer frame case of the detector 1, the axis of the shaft 4 may be shifted from the center point O of the printed board 7 depending on the dimensional accuracy of each part. Since this shift affects the maximum range in which the brush 8 can move, it is necessary to adjust the position to match the range w. Specifically, when the axis (O 1 ) of the shaft 4 is shifted in a direction approaching the resistor pattern 9 as shown in FIG.
As in the case of FIG. 5, the upper end 3a of the rod member 3 is mounted at a position from the shaft 4 in the mounting hole 5, and the turning angle of the arm member 2 is increased to adjust (FIG. 9). On the other hand, when the axis (O 2 ) is displaced in the direction away from the resistor pattern 9 as shown in FIG. 8, the upper end 3a of the rod member 3 is placed in the mounting hole 5 as in the case of FIG. To adjust the position of the arm member 2 by reducing the rotation angle of the arm member 2 (FIG. 10).
【００３４】この調整の後、ロッド部材３の長さを調整
ネジ３ｃにより調整し、標準車高合わせをする。After this adjustment, the length of the rod member 3 is adjusted with the adjusting screw 3c, and the standard vehicle height is adjusted.
【００３５】かくして調整された変位検出装置は、サス
ペンションが標準車高状態にあるとき、すなわち被検出
点であるロッド部材３の下端部３ｂがその変位可能範囲
中の標準位置にあるときには、図１のようにアーム部材
２が回動可能な角度範囲中のほぼ中央にある。このとき
検出器１内では、ロータ６に取り付けられたブラシ８
が、抵抗体パターン９の範囲ｗ内のほぼ中央にある。こ
のため、抵抗体パターン９の有効部分は全体の約半分で
あり、導電体パターン１０には、電源電圧の約２分の１
の電圧が現れている。この電圧を端子１３によりモニタ
すれば、サスペンションが標準車高状態にあることを検
出できる。When the suspension is in the standard vehicle height state, that is, when the lower end portion 3b of the rod member 3, which is the point to be detected, is at the standard position within the movable range thereof, the displacement detection device adjusted in this manner is shown in FIG. The arm member 2 is located substantially at the center in the angle range in which the arm member 2 can rotate. At this time, in the detector 1, the brush 8 attached to the rotor 6
Are located substantially at the center of the range w of the resistor pattern 9. For this reason, the effective portion of the resistor pattern 9 is about half of the whole, and the conductor pattern 10 has about half of the power supply voltage.
Voltage appears. If this voltage is monitored by the terminal 13, it can be detected that the suspension is in the standard vehicle height state.
【００３６】サスペンションが収縮または伸張すると、
被検出点であるロッド部材３の下端部３ｂが図１中上方
または下方に変位する。このため、作用点に固定されて
いるロッド部材３の上端部３ａがアーム部材２を上方ま
たは下方に回動させる。このとき、検出器１内では、ア
ーム部材２の回動とともにロータ６が回動してブラシ８
が移動する。すなわち、下端部３ｂが上方に変位する
（車高が下がる）とブラシ８は端子１２よりに移動し、
下端部３ｂが下方に変位する（車高が上がる）とブラシ
８は端子１４よりに移動する。このため、抵抗体パター
ン９の有効部分が変化し、導電体パターン１０の電圧も
変化する。この電圧変化を端子１３によりモニタすれ
ば、被検出点の一次元変位、すなわちサスペンションの
伸縮を検出することができる。なお、万一ブラシ８が抵
抗体パターン９の範囲ｗの外へ出るようなことがあって
も、クランプ抵抗１１により、電源と端子１３との短絡
が防止される。When the suspension contracts or expands,
The lower end 3b of the rod member 3, which is the detected point, is displaced upward or downward in FIG. For this reason, the upper end portion 3a of the rod member 3 fixed to the action point rotates the arm member 2 upward or downward. At this time, in the detector 1, the rotor 6 rotates together with the rotation of the arm member 2 and the brush 8
Moves. That is, when the lower end 3b is displaced upward (the vehicle height decreases), the brush 8 moves from the terminal 12, and
When the lower end 3b is displaced downward (the vehicle height is increased), the brush 8 moves from the terminal 14. Therefore, the effective portion of the resistor pattern 9 changes, and the voltage of the conductor pattern 10 also changes. If this voltage change is monitored by the terminal 13, one-dimensional displacement of the detected point, that is, expansion and contraction of the suspension can be detected. Even if the brush 8 goes out of the range w of the resistor pattern 9, a short circuit between the power supply and the terminal 13 is prevented by the clamp resistor 11.
【００３７】ここにおいて、アーム部材２にロッド部材
３の上端部３ａを取り付ける取付孔５がアーム部材２の
長手方向と平行に長尺状に設けられているので、抵抗体
パターン９の範囲ｗや印刷基板７とロータ６との位置関
係にばらつきがあっても、ブラシ８が移動しうる最大範
囲が抵抗体パターン９の範囲ｗと一致するように取付位
置（作用点）を調整して組み付けることができる。この
ように正しく調整して組み付けた状態で使用すれば、サ
スペンションの伸縮量と端子１３の検出電圧との関係が
図１９のグラフにカーブａで示す標準状態のものと一致
する。Here, since the mounting hole 5 for attaching the upper end portion 3a of the rod member 3 to the arm member 2 is provided in an elongated shape parallel to the longitudinal direction of the arm member 2, the range w of the resistor pattern 9 and Even if the positional relationship between the printed circuit board 7 and the rotor 6 varies, the mounting position (working point) is adjusted so that the maximum range in which the brush 8 can move matches the range w of the resistor pattern 9. Can be. When used in such a state of being correctly adjusted and assembled, the relationship between the amount of expansion and contraction of the suspension and the detected voltage of the terminal 13 matches the standard state shown by the curve a in the graph of FIG.
【００３８】以上詳細に説明したように本実施の形態に
係る変位検出装置では、アーム部材２にロッド部材３の
上端部３ａを取り付ける取付孔５を、アーム部材２の長
手方向と平行な長尺状とし、その長さの範囲内の任意の
位置に上端部３ａを固定できるようにしたので、印刷基
板７の抵抗体パターン９の範囲ｗにばらつきがあって
も、上端部３ａの取付位置の調整によりアーム部材２の
有効長を調節し、ブラシ８の最大移動範囲と抵抗体パタ
ーン９の範囲ｗとを一致させ、サスペンションの伸縮量
と端子１３の検出電圧との関係が理想的になるようにす
ることができる。また、検出器１における印刷基板７と
ロータ６との位置関係にばらつきがあっても、同様に上
端部３ａの取付位置の調整により、サスペンションの伸
縮量と端子１３の検出電圧との関係が理想的になるよう
にすることができる。このため端子１３の検出電圧値に
よる車高検出の精度が高く、また、抵抗体パターン９の
範囲ｗやロータ６との位置関係のばらつきを補正するた
めの電圧値の演算処理を行う必要がない。As described above in detail, in the displacement detecting device according to the present embodiment, the mounting hole 5 for attaching the upper end portion 3a of the rod member 3 to the arm member 2 is formed into an elongated parallel to the longitudinal direction of the arm member 2. And the upper end 3a can be fixed at an arbitrary position within the range of the length. Therefore, even if the range w of the resistor pattern 9 of the printed board 7 varies, the mounting position of the upper end 3a can be fixed. The effective length of the arm member 2 is adjusted by the adjustment so that the maximum movement range of the brush 8 and the range w of the resistor pattern 9 coincide with each other, so that the relationship between the amount of expansion and contraction of the suspension and the detection voltage of the terminal 13 becomes ideal. Can be Even if the positional relationship between the printed circuit board 7 and the rotor 6 in the detector 1 varies, the relationship between the amount of expansion and contraction of the suspension and the detection voltage of the terminal 13 is ideally adjusted by adjusting the mounting position of the upper end 3a. Can be made For this reason, the accuracy of vehicle height detection based on the detected voltage value of the terminal 13 is high, and it is not necessary to perform a process of calculating a voltage value for correcting variations in the range w of the resistor pattern 9 and the positional relationship with the rotor 6. .
【００３９】また、この調整をアーム部材２に設けられ
た長尺状の取付孔５により、アーム部材２の有効長を調
整することにより行うので、ロッド部材３の長さ調整に
よる標準車高合わせと干渉することがない。従って、取
付孔５により検出電圧特性を理想的な状態に調整した状
態で、ロッド部材３の調整ネジ３ｃにより標準車高合わ
せをすることができる。Further, this adjustment is performed by adjusting the effective length of the arm member 2 by using the elongated mounting hole 5 provided in the arm member 2, so that the standard vehicle height adjustment by adjusting the length of the rod member 3 is performed. There is no interference with. Accordingly, the standard vehicle height can be adjusted with the adjusting screw 3c of the rod member 3 in a state where the detection voltage characteristic is adjusted to an ideal state by the mounting hole 5.
【００４０】本実施の形態は、アーム部材２の有効長に
調整しろを設けたことを骨子とするものである。アーム
部材２の有効長の可変手段としては、前記した長尺状の
取付孔５以外にもいくつかの変形例がある。In the present embodiment, the main point is to provide a margin for adjusting the effective length of the arm member 2. As the variable means of the effective length of the arm member 2, there are several modified examples other than the above-described elongated mounting hole 5.
【００４１】例えば図１１に示すのは、アーム部材を外
筒２Ａと内筒２Ｂとで構成してテレスコピック機能を持
たせたものである。この場合には、外筒２Ａが軸４に取
り付けられており、内筒２Ｂの先端に非長尺状の取付孔
が設けられている。取付孔での取付位置の調整の替わり
に内筒２Ｂの外筒２Ａからの引き出し量を調整すること
により、サスペンションの伸縮量と端子１３の検出電圧
との関係が理想的になるようにするものである。すなわ
ち、引き出し量を大きくするとアーム部材の有効長が長
くなり、前記実施の形態で長尺状の取付孔５の先端より
にロッド部材３の上端部３ａを固定した状態に相当する
状態となる。一方、引き出し量を小さくするとアーム部
材の有効長が短くなり、長尺状の取付孔５の軸４よりに
上端部３ａを固定した状態に相当する状態となる。For example, FIG. 11 shows a case where the arm member is composed of an outer cylinder 2A and an inner cylinder 2B and has a telescopic function. In this case, the outer cylinder 2A is attached to the shaft 4, and a non-elongated attachment hole is provided at the tip of the inner cylinder 2B. By adjusting the amount of pulling out of the inner cylinder 2B from the outer cylinder 2A instead of adjusting the mounting position in the mounting hole, the relationship between the amount of expansion and contraction of the suspension and the detection voltage of the terminal 13 is made ideal. It is. That is, when the amount of withdrawal is increased, the effective length of the arm member becomes longer, and a state corresponding to the state in which the upper end portion 3a of the rod member 3 is fixed to the end of the elongated mounting hole 5 in the above embodiment. On the other hand, when the withdrawal amount is reduced, the effective length of the arm member is shortened, and a state corresponding to a state where the upper end portion 3a is fixed to the shaft 4 of the elongated mounting hole 5 is obtained.
【００４２】あるいは図１２に示すのは、第１アーム２
Ｃと第２アーム２Ｄとを接点でリンクし、接点での結合
角度をある範囲内で調整および固定できるようにしたも
のである。この場合には、第１アーム２Ｃが軸４に取り
付けられており、第２アーム２Ｄの先端に非長尺状の取
付孔が設けられている。取付孔での取付位置の調整の替
わりに第１アーム２Ｃと第２アーム２Ｄとがなす角ωを
調整することにより、サスペンションの伸縮量と端子１
３の検出電圧との関係が理想的になるようにするもので
ある。すなわち、角ωを大きくすると有効長が長くな
り、長尺状の取付孔５の先端よりに上端部３ａを固定し
た状態に相当する状態となる。一方、角ωを小さくする
と有効長が短くなり、長尺状の取付孔５の軸４よりに上
端部３ａを固定した状態に相当する状態となる。Alternatively, FIG. 12 shows the first arm 2
C and the second arm 2D are linked by a contact so that the coupling angle at the contact can be adjusted and fixed within a certain range. In this case, the first arm 2C is attached to the shaft 4, and a non-elongated attachment hole is provided at the tip of the second arm 2D. By adjusting the angle ω between the first arm 2C and the second arm 2D instead of adjusting the mounting position in the mounting hole, the amount of expansion and contraction of the suspension and the terminal 1
The relationship with the detection voltage of No. 3 becomes ideal. That is, when the angle ω is increased, the effective length becomes longer, and a state corresponding to a state in which the upper end portion 3a is fixed to the end of the long mounting hole 5 is obtained. On the other hand, when the angle ω is reduced, the effective length is shortened, and a state corresponding to a state in which the upper end portion 3a is fixed to the shaft 4 of the long mounting hole 5 is obtained.
【００４３】第２の実施の形態。この実施の形態は、請
求項３および請求項４に対応する。Second Embodiment This embodiment corresponds to claims 3 and 4.
【００４４】本実施の形態に係る変位検出装置は、印刷
基板における抵抗体パターンの形状を改良したものであ
り、他の部分は前記第１の実施の形態と特に違いはな
い。この変位検出装置における印刷基板７Ａの抵抗体パ
ターン９Ａは図１３に示すように、端子１２よりから端
子１４よりに向かって次第に幅が広くなる形状である。
このため、抵抗体パターン９Ａの角度当たりの抵抗率
は、端子１２よりから端子１４よりに向かって次第に小
さくなる。すなわち、抵抗体パターン９Ａのうちブラシ
８の電圧に寄与する有効部分の抵抗値の、ブラシ８の角
度変化に対する変化率は、端子１２よりの領域では大き
く、端子１４よりの領域では小さい。従って、ブラシ８
が角度移動したときの端子１３の検出電圧特性は、図１
４のグラフに示すように、端子１２よりの領域では傾斜
が急峻であり端子１４よりに向かって次第に緩やかにな
るものである。The displacement detecting device according to the present embodiment is obtained by improving the shape of the resistor pattern on the printed circuit board, and the other portions are not particularly different from those of the first embodiment. As shown in FIG. 13, the resistor pattern 9A of the printed circuit board 7A in this displacement detection device has a shape whose width gradually increases from the terminal 12 to the terminal 14.
For this reason, the resistivity per angle of the resistor pattern 9A gradually decreases from the terminal 12 to the terminal 14. That is, the change rate of the resistance value of the effective portion of the resistor pattern 9A that contributes to the voltage of the brush 8 with respect to the angle change of the brush 8 is large in the region from the terminal 12 and small in the region from the terminal 14. Therefore, brush 8
FIG. 1 shows the detected voltage characteristic of the terminal 13 when the angle moves.
As shown in the graph of FIG. 4, in the region from the terminal 12, the slope is steep and gradually becomes gradually toward the terminal 14.
【００４５】一方、この変位検出装置では標準車高状態
から車高を変化させると、前記第１の実施の形態で説明
したようにロッド部材３がアーム部材２を回動させる。
しかしこの種のクランク機構では、被検出点であるロッ
ド部材３の下端部３ｂの変位量とアーム部材２の回動角
度との関係は一様でない。図１７に示すように、下端部
３ｂが図中上方に移動する（車高が低くなる）ほど、同
一変位量Δｈに対する角度の変化量Δθは小さくなる。
しかし図１７と逆に下端部３ｂが下方に移動する（車高
が高くなる）と、同一変位量Δｈに対する角度の変化量
Δθは次第に大きくなり非対称である。言い換えると、
下端部３ｂが上方に移動するほど同一角度変化に対する
変位量は大きく、下端部３ｂが下方に移動するほど同一
角度変化に対する変位量は小さい。On the other hand, in this displacement detecting device, when the vehicle height is changed from the standard vehicle height state, the rod member 3 rotates the arm member 2 as described in the first embodiment.
However, in this type of crank mechanism, the relationship between the amount of displacement of the lower end 3b of the rod member 3, which is the point to be detected, and the rotation angle of the arm member 2 is not uniform. As shown in FIG. 17, as the lower end 3b moves upward in the figure (the vehicle height decreases), the angle change amount Δθ with respect to the same displacement amount Δh decreases.
However, contrary to FIG. 17, when the lower end portion 3b moves downward (the vehicle height increases), the angle change amount Δθ with respect to the same displacement amount Δh gradually increases and is asymmetric. In other words,
As the lower end 3b moves upward, the amount of displacement for the same angle change increases, and as the lower end 3b moves downward, the amount of displacement for the same angle change decreases.
【００４６】そしてアーム部材２の回動と印刷基板７Ａ
上のブラシ８の角度移動とはリンクしており、下端部３
ｂが上方に移動するとブラシ８は抵抗体パターン９Ａの
形成範囲ｗ内で端子１２よりに移動し、下端部３ｂが下
方に移動するとブラシ８は端子１４よりに移動する。従
って、下端部３ｂが上方に移動しているときには、同一
角度変化に対する下端部３ｂの変位量が大きい一方で端
子１３の検出電圧変化も急峻である。そして、下端部３
ｂが下方に移動しているときには逆に、同一角度変化に
対する下端部３ｂの変位量も端子１３の検出電圧変化も
ともに小さい。このため、下端部３ｂの変位と端子１３
の検出電圧とは、両変化率の大小関係が相殺されて図１
５に示すようなリニアな関係になる。従って、検出電圧
について非線形性を補正するような演算処理を施さずに
そのまま下端部３ｂの変位量の信号として高精度に各種
制御に用いることができる。Then, the rotation of the arm member 2 and the printed board 7A
The angle movement of the upper brush 8 is linked to the lower end 3
When b moves upward, the brush 8 moves from the terminal 12 within the formation range w of the resistor pattern 9A, and when the lower end 3b moves downward, the brush 8 moves from the terminal 14. Therefore, when the lower end 3b is moving upward, the amount of displacement of the lower end 3b with respect to the same angle change is large, while the change in the detected voltage of the terminal 13 is also steep. And the lower end 3
Conversely, when b moves downward, both the amount of displacement of the lower end 3b and the change in the detected voltage of the terminal 13 for the same angle change are small. Therefore, the displacement of the lower end 3b and the terminal 13
The detection voltage of FIG.
A linear relationship as shown in FIG. Therefore, it is possible to use the detected voltage as a signal of the amount of displacement of the lower end portion 3b with high accuracy for various controls without performing an arithmetic process for correcting the non-linearity of the detected voltage.
【００４７】なお、ブラシ８の角度（アーム部材２の回
動角度）に対する端子１３の検出電圧の特性と、下端部
３ｂの変位量に対するアーム部材２の回動角度（ブラシ
８の角度）の特性とが逆関数になるように、抵抗体パタ
ーン９Ａの各角度位置での印刷幅が定められていれば理
想的であり、検出電圧は変位量に対し完全にリニアとな
る。The characteristics of the detected voltage of the terminal 13 with respect to the angle of the brush 8 (the rotation angle of the arm member 2) and the characteristics of the rotation angle of the arm member 2 (the angle of the brush 8) with respect to the displacement of the lower end 3b. It is ideal if the printing width at each angular position of the resistor pattern 9A is determined so that the function becomes an inverse function, and the detection voltage is completely linear with respect to the displacement amount.
【００４８】以上詳細に説明したように本実施の形態に
係る変位検出装置では、抵抗体パターン９Ａの角度当た
りの抵抗率がそのパターン幅により異なることに着目
し、有効部分の抵抗値の、ブラシ８の角度変化に対する
変化率と、ブラシ８の角度の、被検出点の変位量に対す
る変化率とで大小関係が逆になるようにしたので、クラ
ンク機構による角度変化の非対称性が抵抗体パターン９
Ａのパターン幅により相殺され、変位量に対してリニア
な端子１３の検出電圧が得られ、非線形性を補正する処
理を要しない。従って変位量の検出値の各種制御での利
用がしやすい。また、そのような補正処理をデータテー
ブル等で行う場合と比較して制御のためのメモリ容量も
その分少なくて済む。As described in detail above, in the displacement detecting device according to the present embodiment, attention is paid to the fact that the resistivity per angle of the resistor pattern 9A differs depending on the pattern width, and the resistance value of the effective portion is determined by the brush. Since the magnitude relation between the rate of change of the angle of the brush 8 and the rate of change of the angle of the brush 8 with respect to the displacement of the point to be detected is reversed, the asymmetry of the angle change by the crank mechanism is reduced by the resistance pattern 9.
The detection voltage of the terminal 13 is offset by the pattern width of A and is linear with respect to the amount of displacement, and the process of correcting nonlinearity is not required. Therefore, it is easy to use the detected value of the displacement amount in various controls. Further, the memory capacity for control can be reduced by that much as compared with the case where such correction processing is performed using a data table or the like.
【００４９】尚、本実施の形態に係る変位検出装置で
は、抵抗特性をパターン幅によって調整するものとして
説明したが、これに限られるものでなく、パターンの厚
みや材質を変えることによっても、実現可能であるの
は、もちろんである。このうち、パターン幅の変化によ
って実現させる場合には、厚みや材質の変化による場合
に比べて製品精度管理及び生産性の点でより有利であ
る。In the displacement detecting apparatus according to the present embodiment, the resistance characteristic is adjusted by the pattern width. However, the present invention is not limited to this, and can be realized by changing the thickness or material of the pattern. It is, of course, possible. Among them, when realized by a change in the pattern width, it is more advantageous in terms of product precision management and productivity than in a case in which the thickness or the material changes.
【００５０】なお、本発明は前記各実施の形態に限定さ
れるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々
の改良、変形が可能であることはもちろんである。例え
ば、印刷基板７において、抵抗体パターン９（９Ａ）と
導電体パターン１０との配置は内外逆でもよい。また、
クランプ抵抗１１は、抵抗体パターン９（９Ａ）の両端
に設ける代わりに、導電体パターン１０と端子１３との
間に設けてもよい。また、抵抗体パターン９（９Ａ）の
有効部分の抵抗値の検出は、電流測定によって行うこと
も可能である。さらに、適用分野としては自動車サスペ
ンションに限定されるものではない。It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various improvements and modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, on the printed board 7, the arrangement of the resistor pattern 9 (9A) and the conductor pattern 10 may be reversed inside and outside. Also,
The clamp resistor 11 may be provided between the conductor pattern 10 and the terminal 13 instead of being provided at both ends of the resistor pattern 9 (9A). The detection of the resistance value of the effective portion of the resistor pattern 9 (9A) can also be performed by measuring the current. Furthermore, the field of application is not limited to automotive suspensions.
【００５１】[0051]
【発明の効果】以上の説明から明らかなように請求項１
および請求項２の発明によれば、被検出点の位置変位と
出力値との関係を調整可能な変位検出装置が提供されて
おり、請求項３および請求項４の発明によれば、被検出
点の位置変位に対してリニアな出力特性を有する変位検
出装置が提供されている。As is apparent from the above description, claim 1
According to the second and third aspects of the present invention, there is provided a displacement detecting device capable of adjusting a relationship between a position displacement of a detected point and an output value. A displacement detection device having an output characteristic that is linear with respect to the displacement of a point is provided.
【図１】第１の実施の形態に係る変位検出装置の概要を
示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an outline of a displacement detection device according to a first embodiment.
【図２】図１の変位検出装置に用いる検出器の内部機構
を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an internal mechanism of a detector used in the displacement detection device of FIG.
【図３】図２の検出器に用いる印刷基板を示す図であ
る。FIG. 3 is a view showing a printed circuit board used for the detector of FIG. 2;
【図４】検出器の回路図である。FIG. 4 is a circuit diagram of a detector.
【図５】印刷基板の抵抗体パターンの形成範囲が広かっ
た場合を示す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating a case where a formation range of a resistor pattern on a printed board is wide;
【図６】印刷基板の抵抗体パターンの形成範囲が狭かっ
た場合を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a case where a formation range of a resistor pattern on a printed board is narrow.
【図７】軸心が抵抗体パターンに近い側にずれていた場
合を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a case where an axis is shifted to a side closer to a resistor pattern;
【図８】軸心が抵抗体パターンから遠い側にずれていた
場合を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a case where the axis is shifted to a side far from the resistor pattern.
【図９】上端部を取付孔内の軸に近い位置に取り付けた
状態を説明する図である。FIG. 9 is a diagram illustrating a state in which an upper end is attached to a position near an axis in an attachment hole.
【図１０】上端部を取付孔内の軸から遠い位置に取り付
けた状態を説明する図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a state in which an upper end is attached to a position far from an axis in an attachment hole.
【図１１】変位検出装置の変形例を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing a modification of the displacement detection device.
【図１２】変位検出装置の別の変形例を示す図である。FIG. 12 is a diagram showing another modification of the displacement detection device.
【図１３】第２の実施の形態に係る変位検出装置に用い
る印刷基板を示す図である。FIG. 13 is a diagram illustrating a printed circuit board used for a displacement detection device according to a second embodiment.
【図１４】ブラシ角度と検出電圧の関係を示すグラフで
ある。FIG. 14 is a graph showing a relationship between a brush angle and a detection voltage.
【図１５】被検出点の変位と検出電圧の関係を示すグラ
フである。FIG. 15 is a graph showing a relationship between displacement of a detected point and a detected voltage.
【図１６】自動車サスペンションに変位検出装置を取り
付けた状態を示す斜視図である。FIG. 16 is a perspective view showing a state where a displacement detection device is attached to an automobile suspension.
【図１７】被検出点の変位とアーム部材の角度変化との
関係を説明する図である。FIG. 17 is a diagram illustrating a relationship between displacement of a detected point and a change in angle of an arm member.
【図１８】従来の変位検出装置の要部を示す図である。FIG. 18 is a diagram showing a main part of a conventional displacement detection device.
【図１９】従来の変位検出装置の検出特性を説明するグ
ラフである。FIG. 19 is a graph illustrating detection characteristics of a conventional displacement detection device.
【図２０】変位検出装置におけるリンク機構を示す図で
ある。FIG. 20 is a diagram showing a link mechanism in the displacement detection device.
【図２１】変位検出装置に用いる検出器の断面図であ
る。FIG. 21 is a cross-sectional view of a detector used in the displacement detection device.
２ アーム部材（第２部材） ３ ロッド部材（第１部材） ３ａ 上端部（作用点） ３ｂ 下端部（被検出点） ４ 軸（中心） ５ 取付孔（入力穴） ７、７Ａ 印刷基板 ９、９Ａ 抵抗体パターン 2 Arm member (second member) 3 Rod member (first member) 3a Upper end (operating point) 3b Lower end (detected point) 4 Axis (center) 5 Mounting hole (input hole) 7, 7A Printed circuit board 9, 9A resistor pattern
Claims (4)
に対し回動可能な第２部材とを有し、前記被検出点の１
次元変位を前記第２部材の前記中心に対する回転角に変
換して検出する変位検出装置において、 前記第２部材が前記第１部材から駆動を受ける作用点と
前記中心との間の距離が可変であり、その可変範囲内で
固定できるようにしたことを特徴とする変位検出装置。A first member connected to a detected point; and a second member rotatable with respect to a center.
In a displacement detection device that converts a dimensional displacement into a rotation angle of the second member with respect to the center and detects the rotation, a distance between an action point at which the second member is driven by the first member and the center is variable. A displacement detection device characterized in that it can be fixed within its variable range.
て、 前記第２部材に、前記中心に対し非円周方向に長さを有
するとともにその長さの範囲内の任意の位置に前記第１
部材の出力端を回動可能に取り付ける入力穴が形成され
ており、 前記入力穴内の前記出力端を取り付けた位置が前記作用
点であることを特徴とする変位検出装置。2. The displacement detection device according to claim 1, wherein the second member has a length in a non-circumferential direction with respect to the center, and the first member is located at an arbitrary position within the length.
An input hole for rotatably mounting an output end of a member is formed, and a position where the output end is mounted in the input hole is the action point.
第１部材から駆動を受けることにより中心に対し回動す
る第２部材と、前記第２部材の回動により有効部分が変
化する抵抗体とを有し、前記被検出点の１次元変位を前
記抵抗体の有効部分の抵抗値により検出する変位検出装
置において、 前記抵抗体の有効部分の抵抗値の前記第２部材の回動角
度に対する変化率が、 前記第２部材の回動角度の前記被検出点の１次元変位に
対する変化率が大きい領域では小さく、 前記第２部材の回動角度の前記被検出点の１次元変位に
対する変化率が小さい領域では大きいことを特徴とする
変位検出装置。3. A first member connected to a detected point, a second member that rotates about a center when driven by the first member, and an effective portion changes due to the rotation of the second member. A displacement detector for detecting a one-dimensional displacement of the detected point by a resistance value of an effective portion of the resistor, wherein the rotation of the second member of the resistance value of the effective portion of the resistor is provided. The rate of change with respect to the movement angle is small in a region where the rate of change of the rotation angle of the second member with respect to the one-dimensional displacement of the detected point is large, and the one-dimensional displacement of the rotation angle of the second member with respect to the detected point. The displacement detection device is characterized in that it is large in a region where the rate of change with respect to is small.
て、 前記抵抗体が基板上のパターンであり、そのパターン幅
が、 前記第２部材の回動角度の前記被検出点の１次元変位に
対する変化率が大きい領域では広く、 前記第２部材の回動角度の前記被検出点の１次元変位に
対する変化率が小さい領域では狭いことを特徴とする変
位検出装置。4. The displacement detection device according to claim 3, wherein the resistor is a pattern on a substrate, and a pattern width of the resistor is a one-dimensional displacement of the detected point of the rotation angle of the second member. A displacement detection device characterized by being wide in a region where the rate of change is large and narrow in a region where the rate of change of the rotation angle of the second member with respect to the one-dimensional displacement of the detected point is small.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15525196A JPH102706A (en) | 1996-06-17 | 1996-06-17 | Displacement detector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15525196A JPH102706A (en) | 1996-06-17 | 1996-06-17 | Displacement detector |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH102706A true JPH102706A (en) | 1998-01-06 |
Family
ID=15601846
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15525196A Pending JPH102706A (en) | 1996-06-17 | 1996-06-17 | Displacement detector |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH102706A (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009041251A1 (en) * | 2007-09-25 | 2009-04-02 | Aisin Seiki Kabushiki Kaisha | Displacement sensor |
| JP2009098119A (en) * | 2007-09-25 | 2009-05-07 | Aisin Seiki Co Ltd | Displacement sensor |
| US7915889B2 (en) | 2007-09-10 | 2011-03-29 | Denso Corporation | Linear displacement detection apparatus |
| JP5401616B1 (en) * | 2013-01-18 | 2014-01-29 | 株式会社小松製作所 | Hydraulic excavator and stroke measuring method of hydraulic cylinder of hydraulic excavator |
| CN107941143A (en) * | 2017-12-15 | 2018-04-20 | 江西天河传感器科技有限公司 | A kind of conductive plastics voltage is than output angle sensor |
-
1996
- 1996-06-17 JP JP15525196A patent/JPH102706A/en active Pending
Cited By (6)
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