專(zhuān)利名稱(chēng)：位置傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種位置傳感器，其利用由磁芯位移所導(dǎo)致的檢測(cè)線(xiàn)圈的阻抗變化來(lái)工作。
背景技術(shù)：
位置傳感器能夠根據(jù)由檢測(cè)線(xiàn)圈中磁芯的物理位移所導(dǎo)致的管狀檢測(cè)線(xiàn)圈的阻抗變化而輸出電信號(hào)，其已經(jīng)用于諸如內(nèi)燃機(jī)及電力設(shè)備等許多領(lǐng)域內(nèi)的測(cè)量和控制。在這種位置傳感器中，不難想象由不同于磁芯位移的外部因素所導(dǎo)致的檢測(cè)線(xiàn)圈的阻抗變化會(huì)成為檢測(cè)精度下降的原因。例如，在由諸如鐵氧體的磁性金屬材料制成的磁芯在檢測(cè)線(xiàn)圈內(nèi)移動(dòng)的過(guò)程中，當(dāng)磁芯與檢測(cè)線(xiàn)圈的內(nèi)周面接觸、并且受到諸如應(yīng)力或應(yīng)變的外力時(shí)，磁芯的磁導(dǎo)率的發(fā)生變化。此種現(xiàn)象通常稱(chēng)為維拉利效應(yīng)(Villari effect)。由于磁導(dǎo)率的此種變化導(dǎo)致檢測(cè)精度的變化，所以，為了確保位置傳感器的工作可靠性，采取措施來(lái)防止磁芯受到應(yīng)力或應(yīng)變是重要的。
例如，在日本專(zhuān)利早期公布2002-90106號(hào)所公開(kāi)的差動(dòng)變壓器式的位置傳感器中，提出磁芯同軸地設(shè)置在由不銹鋼管制成的金屬筒內(nèi)，并且在磁芯的外周表面和金屬筒之間填充樹(shù)脂材料作為緩沖構(gòu)件。在此情況下，磁芯整體上的強(qiáng)度能夠由于磁芯和檢測(cè)線(xiàn)圈之間存在金屬筒而得以增加。然而，隨著檢測(cè)線(xiàn)圈內(nèi)周表面和磁芯之間距離的增大，到達(dá)磁芯的磁通量相對(duì)于檢測(cè)線(xiàn)圈所產(chǎn)生的磁通量的比率減小，從而，位置傳感器靈敏度會(huì)下降。另外，由于磁芯的直徑尺寸增大，所以需要對(duì)磁芯進(jìn)行適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)改變。此外，存在輸出靈敏度的增加量相對(duì)于磁芯插入檢測(cè)線(xiàn)圈的插入量降低的其它問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
考慮到上述問(wèn)題，本發(fā)明的主要目的是提供一種位置傳感器，該位置傳感器無(wú)需對(duì)磁芯及檢測(cè)線(xiàn)圈的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行變更，而使得磁芯能夠在檢測(cè)線(xiàn)圈內(nèi)平滑地運(yùn)動(dòng)且不會(huì)受到外力的作用。
也就是說(shuō)，本發(fā)明的位置傳感器包括管狀檢測(cè)線(xiàn)圈；在所述檢測(cè)線(xiàn)圈內(nèi)可移動(dòng)的磁芯；驅(qū)動(dòng)電路，其構(gòu)造成給所述檢測(cè)線(xiàn)圈提供恒定的交流電壓或恒定的交流電流；信號(hào)處理電路，其構(gòu)造成將由所述磁芯在所述檢測(cè)線(xiàn)圈內(nèi)的移動(dòng)所導(dǎo)致的所述檢測(cè)線(xiàn)圈的阻抗變化轉(zhuǎn)換成電信號(hào)；以及引導(dǎo)裝置，其包括連接至所述磁芯的引導(dǎo)部分以及構(gòu)造成滑動(dòng)地支撐所述引導(dǎo)部分的支撐部分，其特征在于，所述引導(dǎo)裝置形成為使得通過(guò)所述引導(dǎo)部分相對(duì)于所述支撐部分的滑動(dòng)，所述磁芯以不接觸所述檢測(cè)線(xiàn)圈內(nèi)表面的方式在所述檢測(cè)線(xiàn)圈內(nèi)移動(dòng)。
根據(jù)本發(fā)明，由于通過(guò)引導(dǎo)部分的滑動(dòng)所述磁芯的移動(dòng)僅僅限制在所述檢測(cè)線(xiàn)圈的中心軸線(xiàn)方向上，所以可以確定地防止由于磁芯在所述中心軸線(xiàn)方向之外的其它方向上的不利移動(dòng)而導(dǎo)致的磁心與檢測(cè)線(xiàn)圈的內(nèi)周表面的接觸。結(jié)果，防止磁芯受到應(yīng)力或應(yīng)變，并避免由于維拉利現(xiàn)象而導(dǎo)致的檢測(cè)線(xiàn)圈阻抗的變化。
在上述的位置傳感器中，優(yōu)選地，所述引導(dǎo)部分具有連接至所述磁芯一端的桿狀構(gòu)件，所述支撐部分包括管狀構(gòu)件，所述管狀構(gòu)件形成為使得所述桿狀構(gòu)件的外周表面滑動(dòng)地接觸所述管狀構(gòu)件的內(nèi)表面，并且所述管狀構(gòu)件設(shè)置為使得支撐在所述管狀構(gòu)件內(nèi)的所述桿狀構(gòu)件的軸線(xiàn)方向與所述檢測(cè)線(xiàn)圈的軸線(xiàn)方向一致。
另外，作為上述位置傳感器的另一優(yōu)選實(shí)施例，所述引導(dǎo)部分具有至少一個(gè)引導(dǎo)桿，所述引導(dǎo)桿大致平行于所述磁芯延伸。在所述檢測(cè)線(xiàn)圈的一端處，所述支撐部分具有開(kāi)口，所述磁芯插入該開(kāi)口；在所述開(kāi)口的外圍，所述支撐部分還具有引導(dǎo)開(kāi)口，所述至少一個(gè)引導(dǎo)桿插入所述引導(dǎo)開(kāi)口內(nèi)。插入在所述引導(dǎo)開(kāi)口內(nèi)的所述至少一個(gè)引導(dǎo)桿在所述檢測(cè)線(xiàn)圈的外側(cè)在所述檢測(cè)線(xiàn)圈的軸線(xiàn)方向上是可移動(dòng)的。在此情況下，具有位置傳感器在磁芯插入檢測(cè)線(xiàn)圈內(nèi)的插入量最大的情況下總長(zhǎng)度較小的優(yōu)點(diǎn)。在此實(shí)施例中，還優(yōu)選的是，所述至少一個(gè)引導(dǎo)桿是一對(duì)引導(dǎo)桿，并且所述引導(dǎo)桿之一所插入的引導(dǎo)開(kāi)口與另一引導(dǎo)桿所插入的引導(dǎo)開(kāi)口繞著所述檢測(cè)線(xiàn)圈的中心軸線(xiàn)角向間隔大約90度。此外，優(yōu)選的是，所述一對(duì)引導(dǎo)桿所插入的所述引導(dǎo)開(kāi)口形成為大致矩形，并且所述引導(dǎo)開(kāi)口之一的縱向與另一引導(dǎo)開(kāi)口的縱向呈大致正交的關(guān)系。在此情況下，可以防止由于磁芯插入在檢測(cè)線(xiàn)圈內(nèi)的插入量小而導(dǎo)致的磁芯搖擺現(xiàn)象，并且在磁芯的整個(gè)行程上獲得穩(wěn)定的引導(dǎo)。也就是說(shuō)，通過(guò)減小引導(dǎo)桿的游隙能夠進(jìn)一步改善對(duì)磁芯的引導(dǎo)功能。為了防止引導(dǎo)桿從所述引導(dǎo)開(kāi)口脫出，優(yōu)選地在插入所述引導(dǎo)開(kāi)口內(nèi)的所述至少一個(gè)引導(dǎo)桿的端部附接止擋件。
作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，所述位置傳感器具有殼體，所述檢測(cè)線(xiàn)圈容納在所述殼體內(nèi)。所述殼體在其一端具有開(kāi)口，所述磁芯能夠插入所述開(kāi)口。所述引導(dǎo)部分具有大致平行于所述磁芯延伸的至少一個(gè)引導(dǎo)桿。所述支撐部分在所述殼體內(nèi)在所述檢測(cè)線(xiàn)圈的外側(cè)沿著所述檢測(cè)線(xiàn)圈的軸線(xiàn)方向滑動(dòng)地支撐所述至少一個(gè)引導(dǎo)桿。在此情況下，特別優(yōu)選地，將所述至少一個(gè)引導(dǎo)桿滑動(dòng)地支撐在沿著所述軸線(xiàn)方向在所述殼體的側(cè)壁內(nèi)形成的孔內(nèi)。由于所述支撐部分形成在所述殼體的一部分上，從而能夠有效地利用位置傳感器的內(nèi)部空間。結(jié)果，具有減小位置傳感器尺寸的另一優(yōu)點(diǎn)。此外，另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是無(wú)需對(duì)檢測(cè)線(xiàn)圈和磁芯進(jìn)行設(shè)計(jì)變更來(lái)形成所述引導(dǎo)裝置。此外，可以減少位置傳感器的零部件的數(shù)量，由此降低制造成本。當(dāng)殼體由鐵磁材料制成時(shí)，還能夠獲得屏蔽功能，以保護(hù)磁芯使之免受外磁通和輻射噪聲的影響。
另外，作為上述位置傳感器的優(yōu)選實(shí)施例，所述支撐部分在所述檢測(cè)線(xiàn)圈的一端包括開(kāi)口，所述磁芯能夠插入到該開(kāi)口內(nèi)，所述支撐部分還包括大致平行于所述檢測(cè)線(xiàn)圈的軸線(xiàn)方向延伸的至少一個(gè)桿狀突出部，并且所述引導(dǎo)部分具有引導(dǎo)開(kāi)口，所述桿狀突出部能夠插入所述引導(dǎo)開(kāi)口內(nèi)。在此情況下，進(jìn)一步優(yōu)選地，有止擋件附接至插入所述引導(dǎo)開(kāi)口內(nèi)的所述桿狀突出部的端部以防止所述桿狀突出部從所述引導(dǎo)開(kāi)口脫出。
作為上述位置傳感器的進(jìn)一步的優(yōu)選實(shí)施例，所述引導(dǎo)部分包括連接至所述磁芯一端的桿狀構(gòu)件，以及連接至所述桿狀構(gòu)件的外管狀構(gòu)件。所述磁芯容納在所述外管狀構(gòu)件內(nèi)。所述支撐部分包括內(nèi)管狀構(gòu)件，所述檢測(cè)線(xiàn)圈設(shè)置在所述內(nèi)管狀構(gòu)件內(nèi)。所述外管狀構(gòu)件的內(nèi)表面在所述檢測(cè)線(xiàn)圈的軸線(xiàn)方向上滑動(dòng)地接觸所述內(nèi)管狀構(gòu)件的外表面。當(dāng)所述內(nèi)管狀構(gòu)件由鐵磁材料制成時(shí)，可以保護(hù)磁芯使之免受外磁通和輻射噪聲的影響。另外，從防渦電流出現(xiàn)來(lái)說(shuō)，優(yōu)選地所述內(nèi)管狀構(gòu)件和所述外管狀構(gòu)件兩者之一在其軸線(xiàn)方向上的一個(gè)區(qū)域內(nèi)具有大致為C形的橫截面。
另外，作為本發(fā)明的進(jìn)一步的優(yōu)選實(shí)施例，所述位置傳感器具有繞所述檢測(cè)線(xiàn)圈設(shè)置的管狀屏蔽構(gòu)件。所述引導(dǎo)部分包括連接至所述磁芯一端的桿狀構(gòu)件，以及連接至所述桿狀構(gòu)件的管狀構(gòu)件。所述磁芯容納在所述管狀構(gòu)件內(nèi)。所述管狀構(gòu)件的外表面在所述檢測(cè)線(xiàn)圈的軸線(xiàn)方向上滑動(dòng)地接觸作為所述支撐部分的所述管狀屏蔽構(gòu)件的內(nèi)表面。替代地，所述引導(dǎo)部分優(yōu)選地包括連接至所述磁芯一端的桿狀構(gòu)件，以及連接至所述桿狀構(gòu)件的管狀構(gòu)件。所述磁芯容納在所述管狀構(gòu)件內(nèi)。所述支撐部分包括內(nèi)管和外管，所述檢測(cè)線(xiàn)圈設(shè)置在所述內(nèi)管內(nèi)，所述外管繞所述內(nèi)管設(shè)置并與之有一個(gè)間隙。所述管狀構(gòu)件在所述檢測(cè)線(xiàn)圈的軸線(xiàn)方向上滑動(dòng)地支撐在所述內(nèi)管和所述外管之間的所述間隙內(nèi)。
本發(fā)明的其它特性和由此所帶來(lái)的優(yōu)點(diǎn)將通過(guò)下面描述的用于實(shí)施本發(fā)明的最佳實(shí)施方式而變得更加清晰。


圖1A和1B分別是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的位置傳感器的分解立體圖和剖視圖；圖2是所述位置傳感器的驅(qū)動(dòng)電路和信號(hào)處理電路的方框圖；圖3是根據(jù)第一實(shí)施例的一種改型的位置傳感器的剖視圖；圖4A和圖4B分別是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的位置傳感器的引導(dǎo)裝置的分解立體圖和完整立體圖；圖5A和圖5B分別是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的改型的引導(dǎo)裝置的分解立體圖和完整立體圖；圖6A和圖6B分別是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的另一改型的引導(dǎo)裝置的分解立體圖和完整立體圖；圖7A和圖7B分別是根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的位置傳感器的引導(dǎo)裝置的分解立體圖和完整立體圖；圖8A和圖8B分別是根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的位置傳感器的引導(dǎo)裝置的分解立體圖和完整立體圖；圖9是根據(jù)本發(fā)明的第五實(shí)施例的位置傳感器的剖視圖；
圖10是根據(jù)本發(fā)明的第六實(shí)施例的位置傳感器的剖視圖；圖11是根據(jù)本發(fā)明的第六實(shí)施例的一種改型的位置傳感器的剖視圖；圖12是根據(jù)本發(fā)明的第六實(shí)施例的另一種改型的位置傳感器的剖視圖。
具體實(shí)施例方式
下面將根據(jù)優(yōu)選的實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的位置傳感器。
(位置傳感器的基本結(jié)構(gòu))首先，描述位置傳感器的基本結(jié)構(gòu)。如圖1A、圖1B和圖2所示，位置傳感器主要包括管狀檢測(cè)線(xiàn)圈1；磁芯2，其在檢測(cè)線(xiàn)圈1內(nèi)是可移動(dòng)的；驅(qū)動(dòng)電路3，用于為檢測(cè)線(xiàn)圈1提供恒定的交流電壓或恒定的交流電流；信號(hào)處理電路4，用于將由磁芯2在檢測(cè)線(xiàn)圈1內(nèi)的位移所導(dǎo)致的檢測(cè)線(xiàn)圈1的阻抗變化轉(zhuǎn)換成電信號(hào)；屏蔽構(gòu)件5，其繞檢測(cè)線(xiàn)圈1設(shè)置；殼體6，其用于將屏蔽構(gòu)件5容納在內(nèi)；以及引導(dǎo)裝置7，其形成為使得磁芯2能夠以不接觸檢測(cè)線(xiàn)圈1內(nèi)表面的方式在檢測(cè)線(xiàn)圈1內(nèi)移動(dòng)。
通過(guò)將導(dǎo)線(xiàn)12繞在大體上為圓柱形的繞線(xiàn)管10上而形成檢測(cè)線(xiàn)圈1。繞線(xiàn)管10能夠由熱固性樹(shù)脂等制成。如圖1B所示，繞線(xiàn)管10一體地裝備有卷繞體11，其形成為長(zhǎng)圓筒形并且在其相對(duì)端部處具有開(kāi)口；第一凸緣13，其在卷繞體11的上側(cè)形成為圓環(huán)狀；第二凸緣14，其在卷繞體的下側(cè)形成為盤(pán)狀以封閉底部開(kāi)口；以及基座15，其在第二凸緣的下側(cè)形成為盤(pán)狀。
另一方面，磁芯2由諸如鐵氧體的磁性材料形成為長(zhǎng)圓棒狀。在該實(shí)施例中，卷繞體11形成為該卷繞體的軸向長(zhǎng)度(沿上下方向的尺寸)大于磁芯2的軸向長(zhǎng)度(沿上下方向的尺寸)。另外，由于卷繞體11的內(nèi)直徑大于磁芯2的外直徑，所以磁芯2能夠在繞線(xiàn)管10內(nèi)沿軸向移動(dòng)(移動(dòng))?；?5的外直徑大于第二凸緣14的外直徑，并且屏蔽構(gòu)件5設(shè)置在此基座15上。
屏蔽構(gòu)件5容納在殼體6的內(nèi)表面和檢測(cè)線(xiàn)圈1之間內(nèi)，以獲得期望的磁屏蔽效應(yīng)。屏蔽構(gòu)件不限于特定的結(jié)構(gòu)。例如，其以雙層結(jié)構(gòu)形成，所述雙層結(jié)構(gòu)具有形成為管形的第一屏蔽部分51，和形成在第一屏蔽部分51的外表面上的金屬鍍層53。在此情況下，優(yōu)選地，第一屏蔽部分51由鐵磁材料的鐵基金屬制成，特別是由鐵氧體制成。金屬鍍層53優(yōu)選地由導(dǎo)電率高于鐵基金屬材料的銅、銅鎳合金、金、銀等材料制成。
殼體6以絕緣樹(shù)脂制成，其形狀為頂部開(kāi)口且底部封閉的長(zhǎng)圓筒。優(yōu)選地，屏蔽構(gòu)件5和殼體6的軸向長(zhǎng)度不小于與磁芯2的可運(yùn)動(dòng)范圍相對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)度。在此情況下，磁芯2能總是被屏蔽。因此，即使當(dāng)外導(dǎo)體S臨近屏蔽構(gòu)件5放置時(shí)，外導(dǎo)體S產(chǎn)生的外磁場(chǎng)E的大多數(shù)磁通不會(huì)穿過(guò)屏蔽構(gòu)件。由此，外磁場(chǎng)E的磁通不會(huì)與檢測(cè)線(xiàn)圈1相互作用，防止了外磁場(chǎng)E在檢測(cè)線(xiàn)圈1內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。
作為本發(fā)明特征部分的引導(dǎo)裝置7主要形成有連接至磁芯2的引導(dǎo)部分(例如70)以及用于滑動(dòng)地支撐所述引導(dǎo)部分的支撐部分(例如71)。引導(dǎo)裝置的詳細(xì)結(jié)構(gòu)和作用將在下面描述的優(yōu)選實(shí)施方式中說(shuō)明。
對(duì)于驅(qū)動(dòng)電路3沒(méi)有限制，因此能夠使用常規(guī)的驅(qū)動(dòng)電路。例如，如圖2所示，驅(qū)動(dòng)電路3是用于向檢測(cè)線(xiàn)圈1輸出具有預(yù)定頻率和幅值的恒定電流的恒流電路。該恒流電路設(shè)置有振蕩電路31和V-I電路(電壓-電流轉(zhuǎn)換電路)32，振蕩電路31用于生成通過(guò)將具有預(yù)定頻率和幅值的交流電壓疊加在具有預(yù)定幅值的直流電壓上而得到的恒定電壓，V-I電路32用于將該振蕩電路輸出的恒定電壓轉(zhuǎn)換成恒定電流。
對(duì)于信號(hào)處理電路4沒(méi)有特別的限制，因此能夠使用常規(guī)的信號(hào)處理電路。例如，如圖2所示，信號(hào)處理電路4根據(jù)檢測(cè)線(xiàn)圈上電壓的峰值V1(檢測(cè)信號(hào))而輸出一個(gè)輸出信號(hào)Vout，輸出信號(hào)Vout表示磁芯相對(duì)于檢測(cè)線(xiàn)圈的位置信息，所述峰值V1由檢測(cè)線(xiàn)圈的阻抗和從驅(qū)動(dòng)電路3輸出的恒定電流確定。在該實(shí)施例中，信號(hào)處理電路4設(shè)置有峰值保持電路41、AD轉(zhuǎn)換電路42、以及包括電平移動(dòng)部43、溫度補(bǔ)償部44和放大器45的數(shù)字運(yùn)算塊。在峰值保持電路41中，獲取檢測(cè)線(xiàn)圈上的電壓的峰值V1。在AD轉(zhuǎn)換電路42中，該峰值被轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)DV1。在數(shù)字運(yùn)算塊的電平移動(dòng)部43中，通過(guò)疊加預(yù)定數(shù)字量而進(jìn)行作為數(shù)字信號(hào)運(yùn)算的電平移動(dòng)，以輸出數(shù)字信號(hào)DV2。在溫度補(bǔ)償部44中，對(duì)數(shù)字信號(hào)DV2執(zhí)行用于溫度補(bǔ)償?shù)倪\(yùn)算。在放大器45中，從溫度補(bǔ)償部44輸出的數(shù)字信號(hào)被放大，以提供輸出信號(hào)Vout。
(第一實(shí)施例)本實(shí)施例的特征在于將具有下述特征的、包括引導(dǎo)和支撐部分的引導(dǎo)裝置用在具有上述基本結(jié)構(gòu)的位置傳感器中。即，如圖1A所示，本實(shí)施例的引導(dǎo)部分是外直徑基本上等于磁芯2的軸70，并且連接至磁芯2的上端表面。軸70的上端表面連接至待檢測(cè)的物體(未示出)。另一方面，支撐部分設(shè)置有管狀支承構(gòu)件71和環(huán)狀的蓋74，管狀支承構(gòu)件71形成為使得軸70的外周表面與支承構(gòu)件71的內(nèi)周表面滑動(dòng)地接觸，環(huán)狀的蓋74用于將支承構(gòu)件71固定至殼體6內(nèi)的預(yù)定位置。
支承構(gòu)件71一體地形成有具有相對(duì)開(kāi)口端的筒狀部分72、以及從所述筒狀部分的底端向外延伸的圓形凸緣73。筒狀部分72形成為其內(nèi)直徑稍微大于軸70的外直徑，從而，軸70沿軸向(上下方向)由筒狀部分72滑動(dòng)地支撐。凸緣部分73的外直徑確定為使得所述凸緣部分配合至殼體6的頂部開(kāi)口內(nèi)。蓋74由絕緣樹(shù)脂或類(lèi)似材料制成。支承構(gòu)件71的筒狀部分72插入環(huán)狀的蓋74的中心開(kāi)口內(nèi)。因此，支承構(gòu)件71設(shè)置在殼體6的頂部開(kāi)口內(nèi)，從而支撐在筒狀部分72內(nèi)的軸70的軸向與檢測(cè)線(xiàn)圈1的軸向一致，然后由蓋74固定。
接下來(lái)，說(shuō)明上述位置傳感器的工作方式。當(dāng)軸70根據(jù)物體的移動(dòng)而從磁芯2位于如圖1B所示檢測(cè)線(xiàn)圈中的最高位置的情況下向下移動(dòng)時(shí)，磁芯2被軸70推入檢測(cè)線(xiàn)圈1內(nèi)。此時(shí)，由于軸70在檢測(cè)線(xiàn)圈1的中心軸線(xiàn)方向上由支承構(gòu)件71支撐，所以磁芯2的位移由軸70和支承構(gòu)件71限制在僅僅沿檢測(cè)線(xiàn)圈的中心軸線(xiàn)方向，以防止磁芯2在檢測(cè)線(xiàn)圈1內(nèi)的移動(dòng)方向偏離或傾斜。這樣，由于總是得到磁芯2在檢測(cè)線(xiàn)圈1的中心軸線(xiàn)上的往復(fù)移動(dòng)，且磁芯2不與檢測(cè)線(xiàn)圈1的內(nèi)表面接觸，所以可以防止由于維拉利現(xiàn)象而導(dǎo)致的檢測(cè)線(xiàn)圈1的阻抗變化。另外，由于連接至磁芯2的軸70由支承構(gòu)件71支撐，所以，磁芯2不會(huì)直接接觸支承構(gòu)件71。因此，即使當(dāng)由應(yīng)力或應(yīng)變施加至軸70時(shí)，磁芯2也不會(huì)受到應(yīng)力或應(yīng)變的作用。
作為本實(shí)施方式的一種改型，例如，如圖3所示，可以在殼體6的底端部?jī)?nèi)、在檢測(cè)線(xiàn)圈1之下設(shè)置印刷電路板8。在該附圖中，驅(qū)動(dòng)電路3和信號(hào)處理電路4安裝在印刷電路板8的下表面上，并且在印刷電路板8的上表面上形成用于諸如接地之類(lèi)的穩(wěn)定電位點(diǎn)的布線(xiàn)圖。屏蔽構(gòu)件5在其下端一體地形成有突出件55，屏蔽構(gòu)件5通過(guò)該突出件55電連接至印刷電路板8的用于穩(wěn)定電位點(diǎn)的布線(xiàn)圖上。在此情況下，能夠進(jìn)一步增加屏蔽輻射噪聲的效果。另外，當(dāng)對(duì)突出件55的下表面進(jìn)行鍍焊料或鍍金以使之與印刷電路板8的穩(wěn)定電位點(diǎn)電連接時(shí)，有進(jìn)一步改善與印刷電路板8的接觸穩(wěn)定性的優(yōu)點(diǎn)。此外，由于屏蔽構(gòu)件5的第一屏蔽部分51通過(guò)在預(yù)定的軸向區(qū)域內(nèi)形成狹槽54而關(guān)于屏蔽構(gòu)件的周向以電不連續(xù)的方式形成，所以，能夠獲得線(xiàn)圈阻抗線(xiàn)性度的改善。在所述附圖中，標(biāo)號(hào)82表示在殼體6的底端部分內(nèi)形成的帶凹槽部分，所述帶凹槽部分用于在印刷電路板8和外部電源之間形成電連接。
(第二實(shí)施例)本實(shí)施例的特征在于將具有下述特征的、包括引導(dǎo)和支撐部分的引導(dǎo)裝置用在具有上述基本結(jié)構(gòu)的位置傳感器中。即，如圖4A所示，本實(shí)施例的引導(dǎo)部分設(shè)置有一對(duì)柱形引導(dǎo)桿20，其基本上平行于磁芯2延伸；聯(lián)接板21，其形成為大致方形，并且用于將磁芯2與所述引導(dǎo)桿相聯(lián)接；以及桿狀突出部22，其用于連接待檢測(cè)的物體。當(dāng)引導(dǎo)桿20由諸如管材之類(lèi)的管狀構(gòu)件形成時(shí)，能夠減小引導(dǎo)部分的重量。另一方面，此實(shí)施例的附接至檢測(cè)線(xiàn)圈1的繞線(xiàn)管10的一端的支撐部分60具有開(kāi)口61和引導(dǎo)開(kāi)口62，磁芯2通過(guò)開(kāi)口61插入檢測(cè)線(xiàn)圈1內(nèi)，所述一對(duì)引導(dǎo)桿20插入引導(dǎo)開(kāi)口62內(nèi)。引導(dǎo)開(kāi)口62位于開(kāi)口61的外圍，并且所述引導(dǎo)開(kāi)口中的一個(gè)繞著檢測(cè)線(xiàn)圈1的中心軸線(xiàn)與另一個(gè)引導(dǎo)開(kāi)口在角向上間隔大約180度。如圖4B中所示，引導(dǎo)桿20被支撐在引導(dǎo)開(kāi)口62內(nèi)，在檢測(cè)線(xiàn)圈1的外側(cè)沿著檢測(cè)線(xiàn)圈的軸向是可滑動(dòng)的。
當(dāng)插入引導(dǎo)開(kāi)口62內(nèi)的引導(dǎo)桿20沿檢測(cè)線(xiàn)圈1的軸向滑動(dòng)時(shí)，磁芯2的移動(dòng)被限制為僅僅沿檢測(cè)線(xiàn)圈的中心軸線(xiàn)的方向，以防止磁芯2在檢測(cè)線(xiàn)圈1內(nèi)的移動(dòng)方向偏離或傾斜。這樣，總是可獲得磁芯2不與檢測(cè)線(xiàn)圈1的內(nèi)表面接觸地在檢測(cè)線(xiàn)圈1的中心軸線(xiàn)上的往復(fù)移動(dòng)。所以可以防止由于維拉利現(xiàn)象而導(dǎo)致的檢測(cè)線(xiàn)圈1內(nèi)的阻抗變化。另外，由于引導(dǎo)桿20在檢測(cè)線(xiàn)圈1的外側(cè)是可滑動(dòng)的，所以，無(wú)需進(jìn)行設(shè)計(jì)改變以增加檢測(cè)線(xiàn)圈1的內(nèi)直徑。此外，具有在磁芯2插入檢測(cè)線(xiàn)圈1內(nèi)的插入量最大的情況下位置傳感器的總長(zhǎng)度較小的優(yōu)點(diǎn)。為了防止引導(dǎo)桿22從引導(dǎo)開(kāi)口62脫出，優(yōu)選地在插入引導(dǎo)開(kāi)口62內(nèi)的各引導(dǎo)桿20的端部處附接止擋件。
上述的引導(dǎo)裝置具有一對(duì)引導(dǎo)桿20。替代地，引導(dǎo)桿的數(shù)量可以是一個(gè)。例如，如圖5A和5B中所示，能夠形成有具有矩形截面并與磁芯2大致平行地延伸的單個(gè)引導(dǎo)桿20，引導(dǎo)桿20通過(guò)聯(lián)接部分24與磁芯2一體地形成。在此情況下，由于引導(dǎo)桿20和磁芯2通過(guò)一體模制由相同的材料制成，所以可以減少位置傳感器的零部件總數(shù)量。另一方面，附接至檢測(cè)線(xiàn)圈1的繞線(xiàn)管10的一端的支撐部分60具有圓形的開(kāi)口61和臨近開(kāi)口61設(shè)置的引導(dǎo)開(kāi)口62，磁芯2通過(guò)開(kāi)口61插入檢測(cè)線(xiàn)圈1內(nèi)，引導(dǎo)桿20插入引導(dǎo)開(kāi)口62內(nèi)。在所述的情況下，由于引導(dǎo)桿20在檢測(cè)線(xiàn)圈1的外側(cè)沿著檢測(cè)線(xiàn)圈的軸向滑動(dòng)地支撐在引導(dǎo)開(kāi)口62內(nèi)，所以能夠獲得對(duì)磁芯2相同的引導(dǎo)效果。引導(dǎo)桿的數(shù)量可以是三個(gè)或更多個(gè)。當(dāng)需要更高精度的引導(dǎo)功能時(shí)，優(yōu)選地形成四個(gè)繞著檢測(cè)線(xiàn)圈1的中心軸線(xiàn)彼此角向間隔90度的引導(dǎo)桿。在此情況下，可以均勻地防止磁芯的移動(dòng)方向偏離檢測(cè)線(xiàn)圈1的中心軸線(xiàn)。
作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，優(yōu)選地，引導(dǎo)裝置包括如圖6A和6B所示的引導(dǎo)和支撐部分。即，此引導(dǎo)部分具有一對(duì)引導(dǎo)桿20a、20b，各引導(dǎo)桿具有大致為矩形的橫截面。一個(gè)引導(dǎo)桿20a所插入的矩形開(kāi)口62a與另一引導(dǎo)桿20b所插入的矩形開(kāi)口62b繞著檢測(cè)線(xiàn)圈1的中心軸線(xiàn)角向間隔大約90度。另外，一個(gè)矩形開(kāi)口62a的縱向相對(duì)于另一個(gè)矩形開(kāi)口62b的縱向大致正交。各矩形開(kāi)口形成為稍微大于引導(dǎo)桿的矩形橫截面，使得插入在所述矩形開(kāi)口內(nèi)的引導(dǎo)桿不會(huì)搖擺。在此情況下，由于支撐部分60的矩形開(kāi)口62a、62b彼此大致正交，所以與一對(duì)矩形開(kāi)口繞檢測(cè)線(xiàn)圈1的中心軸線(xiàn)彼此角向間隔大致180度、且矩形開(kāi)口的縱向彼此平行延伸的情況相比，具有減小磁芯2的移動(dòng)方向的搖擺(或游隙)的優(yōu)點(diǎn)。簡(jiǎn)要地說(shuō)，盡管使用較少數(shù)量的引導(dǎo)桿，但是可以有效地防止磁芯2的移動(dòng)方向相對(duì)于檢測(cè)線(xiàn)圈1的中心軸線(xiàn)搖擺。從減少零部件數(shù)量的觀點(diǎn)來(lái)看，優(yōu)選地引導(dǎo)桿20使用與磁芯2相同的材料而通過(guò)聯(lián)接部分24一體地形成。
(第三實(shí)施例)本實(shí)施例的特征在于將具有下述特征的、包括引導(dǎo)和支撐部分的引導(dǎo)裝置用在具有上述基本結(jié)構(gòu)的位置傳感器中。即，如圖7A和圖7B中所示，此實(shí)施例的支撐部分60在檢測(cè)線(xiàn)圈1的一端處具有開(kāi)口61，磁芯2插入開(kāi)口61內(nèi)，支撐部分60還具有一對(duì)柱狀突出部63，其繞檢測(cè)線(xiàn)圈1的中心軸線(xiàn)彼此角向間隔大致180度并沿著檢測(cè)線(xiàn)圈1的軸向彼此平行地延伸。另一方面，引導(dǎo)部分設(shè)置有聯(lián)接板21，其形成為大致方形；以及桿狀突出部22，其用于連接待檢測(cè)的物體。連接至磁芯2的聯(lián)接板21具有引導(dǎo)開(kāi)口25，柱狀突出部63分別插入在引導(dǎo)開(kāi)口25內(nèi)。所述一對(duì)柱狀突出部63在檢測(cè)線(xiàn)圈1外側(cè)沿著檢測(cè)線(xiàn)圈的軸向滑動(dòng)地支撐在引導(dǎo)開(kāi)口25內(nèi)。在此情況下，如同在第二實(shí)施例中所述的，通過(guò)柱狀突出部63在引導(dǎo)開(kāi)口25內(nèi)的滑動(dòng)，磁芯2的移動(dòng)被限制在僅僅沿檢測(cè)線(xiàn)圈的中心軸線(xiàn)的方向。因此，可以防止磁芯2在檢測(cè)線(xiàn)圈1內(nèi)的移動(dòng)方向偏離或傾斜。另外，該實(shí)施方式具有內(nèi)在的優(yōu)點(diǎn)通過(guò)減小連接至磁芯2的引導(dǎo)部分的重量而能夠減小作用在待檢測(cè)物體上的機(jī)械負(fù)載。如同在第二實(shí)施例中所述的，為了防止柱狀突出部63從引導(dǎo)開(kāi)口25脫出，優(yōu)選地在插入引導(dǎo)開(kāi)口25內(nèi)的各柱狀突出部63的端部處附接止擋件23。
(第四實(shí)施例)本實(shí)施例的特征在于將具有下述特征的殼體6和包括引導(dǎo)和支撐部分的引導(dǎo)裝置用在具有上述基本結(jié)構(gòu)的位置傳感器中。即，如圖8A中所示，該實(shí)施例的殼體6是大致為矩形的殼體，其能夠分為兩部分85和86。檢測(cè)線(xiàn)圈1容納在殼體6內(nèi)。該殼體在其一端處具有開(kāi)口84，磁芯2能插在開(kāi)口84內(nèi)。與第二實(shí)施例的情況相同，引導(dǎo)部分設(shè)置有一對(duì)柱形引導(dǎo)桿20，其基本上平行于磁芯2延伸；聯(lián)接板21，其具有大致方形的形狀，并且用于將引導(dǎo)桿20與磁芯2相聯(lián)接；以及桿狀突出部22，其用于連接待檢測(cè)的物體。如圖8B中所示，所述一對(duì)引導(dǎo)桿20滑動(dòng)地支撐在引導(dǎo)開(kāi)口65內(nèi)，引導(dǎo)開(kāi)口65作為支撐部分形成為矩形殼體6的一對(duì)側(cè)壁內(nèi)。在此實(shí)施例中，矩形殼體6能夠分為基部85和殼體蓋86。殼體蓋86和基部85的聯(lián)接表面具有圓弧形的長(zhǎng)槽65a、65b。當(dāng)基部85聯(lián)接至殼體蓋86時(shí)，這些長(zhǎng)槽提供引導(dǎo)開(kāi)口65。在此情況下，具有容易對(duì)引導(dǎo)開(kāi)口65內(nèi)積聚的污物或灰塵進(jìn)行清潔的優(yōu)點(diǎn)。另外，通過(guò)在矩形殼體的側(cè)壁內(nèi)形成引導(dǎo)開(kāi)口65，殼體6的尺寸能夠減小。如果需要，能夠在檢測(cè)線(xiàn)圈1和矩形殼體的內(nèi)表面之間的空間內(nèi)設(shè)置屏蔽構(gòu)件5。替代地，殼體6優(yōu)選地由鐵磁材料制成。在此情況下，殼體6具有屏蔽性能。
根據(jù)具有上述特征的引導(dǎo)裝置，通過(guò)引導(dǎo)桿20在引導(dǎo)開(kāi)口65內(nèi)沿著檢測(cè)線(xiàn)圈1的軸線(xiàn)方向的滑動(dòng)，磁芯2的移動(dòng)被限制在僅僅沿檢測(cè)線(xiàn)圈的中心軸線(xiàn)的方向。因此，可以防止磁芯2在檢測(cè)線(xiàn)圈1內(nèi)的移動(dòng)方向偏離或傾斜。這樣，由于磁芯2總是能夠在不與檢測(cè)線(xiàn)圈1的內(nèi)表面接觸地在檢測(cè)線(xiàn)圈1的中心軸線(xiàn)上往復(fù)移動(dòng)，所以可以防止由于維拉利現(xiàn)象而導(dǎo)致的檢測(cè)線(xiàn)圈1的阻抗變化。另外，由于引導(dǎo)桿20由殼體6可移動(dòng)地支撐，所以不需要對(duì)容納在殼體6內(nèi)的檢測(cè)線(xiàn)圈1進(jìn)行設(shè)計(jì)變更。此外，如同在第二實(shí)施例中所述的，具有下述優(yōu)點(diǎn)位置傳感器在磁芯2插入檢測(cè)線(xiàn)圈1內(nèi)最大量時(shí)的總長(zhǎng)度減小了。
(第五實(shí)施例)本實(shí)施例的特征在于將具有下述特征的、包括引導(dǎo)和支撐部分的引導(dǎo)裝置用在具有上述基本結(jié)構(gòu)的位置傳感器中。即，如圖9所示，該實(shí)施例的引導(dǎo)部分包括連接至磁芯2端部的軸70、和連接至軸70的筒狀的外管狀構(gòu)件26。磁芯容納在外管狀構(gòu)件26內(nèi)。外管狀構(gòu)件26在其下端具有開(kāi)口，并且外管狀構(gòu)件的內(nèi)直徑設(shè)計(jì)為稍微大于下述殼體6的上部的外直徑。外管狀構(gòu)件26在其上端形成有頂板，該頂板具有通孔，軸70插入該通孔內(nèi)。所述頂板與外管狀構(gòu)件的外周壁一體地形成。因此，軸70的下端和磁芯2的上端之間的連接部分位于外管狀構(gòu)件26內(nèi)，并且軸70的上端和待檢測(cè)物體之間的連接部分(未示出)位于外管狀構(gòu)件26的外側(cè)。外管狀構(gòu)件可以由非磁性材料制成。當(dāng)外管狀構(gòu)件26與屏蔽構(gòu)件5的情況相同由諸如鐵的鐵磁材料制成時(shí)，可以保護(hù)磁芯2，使之免受外部磁通和輻射噪聲的影響。
另一方面，該實(shí)施例的支撐部分由殼體6的外周表面67提供，從而外管狀構(gòu)件26的內(nèi)周表面28在檢測(cè)線(xiàn)圈1的軸線(xiàn)方向上滑動(dòng)地接觸殼體6的外周表面67。殼體6的下部的直徑大于與外管狀構(gòu)件26滑動(dòng)地接觸的部分的直徑。在那些部分的邊界處設(shè)置的臺(tái)階用作止擋壁。即，當(dāng)磁芯2在檢測(cè)線(xiàn)圈1內(nèi)的插入量最大時(shí)，外管狀構(gòu)件26的下端接觸所述止擋壁。另外，由于殼體6和外管狀構(gòu)件26均為筒形，并且同軸設(shè)置，所以外管狀構(gòu)件26繞著殼體6的中心軸線(xiàn)可旋轉(zhuǎn)地被支撐。另外，與圖3中所示情況相同，該實(shí)施例的屏蔽構(gòu)件5具有帶狹槽54的預(yù)定軸向區(qū)域，屏蔽構(gòu)件5關(guān)于圓周方向以電不連續(xù)方式形成，以改善線(xiàn)圈阻抗的線(xiàn)性度。
根據(jù)具有上述特征的引導(dǎo)裝置，通過(guò)外管狀構(gòu)件26沿著殼體6的外周表面67在檢測(cè)線(xiàn)圈1的軸線(xiàn)方向上的滑動(dòng)，磁芯2的移動(dòng)被限制在僅僅沿檢測(cè)線(xiàn)圈1的中心軸線(xiàn)的方向上。因此，可以防止磁芯2在檢測(cè)線(xiàn)圈1內(nèi)的移動(dòng)方向偏離或傾斜。結(jié)果，與其它實(shí)施例中的情況相同，能夠防止由于維拉利現(xiàn)象而導(dǎo)致的檢測(cè)線(xiàn)圈1的阻抗變化。另外，由于外管狀構(gòu)件26由殼體6可動(dòng)地支撐，所以不需要對(duì)容納在殼體6內(nèi)的檢測(cè)線(xiàn)圈1進(jìn)行設(shè)計(jì)變更。此外，與第二實(shí)施例中相同，具有下述優(yōu)點(diǎn)位置傳感器在磁芯2插入檢測(cè)線(xiàn)圈1內(nèi)的插入量最大時(shí)的總長(zhǎng)度減小了。
(第六實(shí)施例)本實(shí)施例的特征在于將具有下述特征的、包括引導(dǎo)和支撐部分的引導(dǎo)裝置用在具有上述基本結(jié)構(gòu)的位置傳感器中。即，如圖10所示，該實(shí)施例的引導(dǎo)部分包括連接至磁芯2端部的軸70；以及連接至軸70的筒狀的內(nèi)管狀構(gòu)件29。磁芯2容納在內(nèi)管狀構(gòu)件29內(nèi)。內(nèi)管狀構(gòu)件29在其下端具有開(kāi)口，并且內(nèi)管狀構(gòu)件的外直徑設(shè)計(jì)為稍微小于下述屏蔽構(gòu)件5的內(nèi)直徑。內(nèi)管狀構(gòu)件29在其上端形成有頂板，該頂板具有通孔，軸70插入該通孔內(nèi)。所述頂板與內(nèi)管狀構(gòu)件的側(cè)壁一體地形成。因此，軸70的下端和磁芯2的上端之間的連接部分位于內(nèi)管狀構(gòu)件29內(nèi)，并且軸70的上端和待檢測(cè)物體之間的連接部分(未示出)位于外管狀構(gòu)件29的外側(cè)。另外，優(yōu)選地，內(nèi)管狀構(gòu)件29具有帶狹槽的預(yù)定軸向區(qū)域，內(nèi)管狀構(gòu)件29關(guān)于圓周方向以電不連續(xù)方式形成，以防止在內(nèi)管狀構(gòu)件29內(nèi)出現(xiàn)渦電流。
另一方面，該實(shí)施例的支撐部分由屏蔽構(gòu)件5的內(nèi)周表面提供，從而內(nèi)管狀構(gòu)件29的外周表面在檢測(cè)線(xiàn)圈1的軸線(xiàn)方向上滑動(dòng)地接觸屏蔽構(gòu)件5的內(nèi)周表面。此實(shí)施例的屏蔽構(gòu)件5具有雙層結(jié)構(gòu)，包括管狀的第一屏蔽部分51和形成于第一屏蔽部分51的外表面上的金屬鍍層53。金屬鍍層的導(dǎo)電率高于形成第一屏蔽部分51的金屬材料。因此，內(nèi)管狀構(gòu)件29的外周表面滑動(dòng)地接觸第一屏蔽部分51的內(nèi)周表面。另外，當(dāng)磁芯2在檢測(cè)線(xiàn)圈1內(nèi)的插入量最大時(shí)，內(nèi)管狀構(gòu)件29的下端接觸繞線(xiàn)管10的基座15的上表面。因此，繞線(xiàn)管的基座能夠用作引導(dǎo)裝置的止擋件。
根據(jù)具有上述特征的引導(dǎo)裝置，通過(guò)內(nèi)管狀構(gòu)件29沿著屏蔽構(gòu)件5的內(nèi)周表面在檢測(cè)線(xiàn)圈1的軸線(xiàn)方向上的滑動(dòng)，磁芯2的移動(dòng)被限制在僅僅沿檢測(cè)線(xiàn)圈1的中心軸線(xiàn)的方向上。因此，可以防止磁芯2在檢測(cè)線(xiàn)圈1內(nèi)的移動(dòng)方向偏離或傾斜。結(jié)果，與其它實(shí)施例中的情況相同，能夠防止由于維拉利現(xiàn)象而導(dǎo)致的檢測(cè)線(xiàn)圈1的阻抗變化。
另外，如圖11所示，屏蔽構(gòu)件5可以形成有位于內(nèi)側(cè)呈筒形的第一屏蔽部分51，以及位于外側(cè)呈筒形并與第一屏蔽部分間隔開(kāi)預(yù)定距離的第二屏蔽部分57。在此情況下，上述的內(nèi)管狀構(gòu)件29在軸線(xiàn)方向上由第一屏蔽部分51和第二屏蔽部分57之間的間隙滑動(dòng)地支撐，由此如上述實(shí)施例中的情況一樣獲得對(duì)磁芯2的引導(dǎo)功能。
替代地，如圖12中所示，內(nèi)管狀構(gòu)件29能夠設(shè)計(jì)成具有較小的外直徑，這使得可以實(shí)現(xiàn)下述結(jié)構(gòu)內(nèi)管狀構(gòu)件29的外周表面滑動(dòng)地接觸檢測(cè)線(xiàn)圈1的內(nèi)周表面。在此情況下，檢測(cè)線(xiàn)圈1的內(nèi)直徑稍微增加，能夠獲得對(duì)磁芯2進(jìn)行引導(dǎo)的類(lèi)似功能。
上述實(shí)施例中說(shuō)明的例子和屏蔽構(gòu)件為筒狀。替代地，它們可以形成為矩形的管狀。另外，上述實(shí)施例的位置傳感器屬于磁芯可沿直的軸線(xiàn)移動(dòng)的直線(xiàn)型(直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)型)位置傳感器。此外，本發(fā)明的引導(dǎo)裝置能夠等同地用于磁芯可沿曲線(xiàn)軸線(xiàn)移動(dòng)的旋轉(zhuǎn)型(曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)型)位置傳感器。
工業(yè)實(shí)用性如上所述，根據(jù)本發(fā)明，用于使得磁芯能夠在檢測(cè)線(xiàn)圈內(nèi)穩(wěn)定移動(dòng)的引導(dǎo)裝置的形成無(wú)需增加磁芯或檢測(cè)線(xiàn)圈的直徑尺寸。因此，可以有效地防止維拉利現(xiàn)象，即由于磁芯與檢測(cè)線(xiàn)圈的內(nèi)表面接觸而導(dǎo)致的磁導(dǎo)率的變化，從而提供一種具有高操作可靠性的緊湊型位置傳感器。這樣，本發(fā)明的位置傳感器能夠用于諸如內(nèi)燃機(jī)及電力設(shè)備等的各種領(lǐng)域。
權(quán)利要求
1.一種位置傳感器，包括管狀檢測(cè)線(xiàn)圈；在所述檢測(cè)線(xiàn)圈內(nèi)可移動(dòng)的磁芯；驅(qū)動(dòng)電路，構(gòu)造成給所述檢測(cè)線(xiàn)圈提供恒定的交流電壓或恒定的交流電流；信號(hào)處理電路，構(gòu)造成將由所述磁芯在所述檢測(cè)線(xiàn)圈內(nèi)的移動(dòng)所導(dǎo)致的所述檢測(cè)線(xiàn)圈的阻抗變化轉(zhuǎn)換成電信號(hào)；以及引導(dǎo)裝置，包括連接至所述磁芯的引導(dǎo)部分以及構(gòu)造成滑動(dòng)地支撐所述引導(dǎo)部分的支撐部分；其中，所述引導(dǎo)裝置形成為通過(guò)所述引導(dǎo)部分相對(duì)于所述支撐部分的滑動(dòng)，所述磁芯以不接觸所述檢測(cè)線(xiàn)圈內(nèi)表面的方式在所述檢測(cè)線(xiàn)圈內(nèi)移動(dòng)。
2.如權(quán)利要求1所述的位置傳感器，其中所述引導(dǎo)部分具有連接至所述磁芯一端的桿狀構(gòu)件，所述支撐部分包括管狀構(gòu)件，所述管狀構(gòu)件形成為使得所述桿狀構(gòu)件的外周表面滑動(dòng)地接觸所述管狀構(gòu)件的內(nèi)表面，并且所述管狀構(gòu)件設(shè)置為使得支撐在所述管狀構(gòu)件內(nèi)的所述桿狀構(gòu)件的軸線(xiàn)方向與所述檢測(cè)線(xiàn)圈的軸線(xiàn)方向一致。
3.如權(quán)利要求1所述的位置傳感器，其中所述引導(dǎo)部分具有至少一個(gè)引導(dǎo)桿，所述引導(dǎo)桿大致平行于所述磁芯延伸，所述支撐部分具有在所述檢測(cè)線(xiàn)圈的一端處的開(kāi)口和在所述開(kāi)口的外圍的引導(dǎo)開(kāi)口，所述磁芯插入該開(kāi)口中；所述至少一個(gè)引導(dǎo)桿插入所述引導(dǎo)開(kāi)口內(nèi)，并且插入在所述引導(dǎo)開(kāi)口內(nèi)的所述至少一個(gè)引導(dǎo)桿在所述檢測(cè)線(xiàn)圈的外側(cè)沿所述檢測(cè)線(xiàn)圈的軸線(xiàn)方向是可移動(dòng)的。
4.如權(quán)利要求3所述的位置傳感器，其中所述至少一個(gè)引導(dǎo)桿是一對(duì)引導(dǎo)桿，并且一個(gè)所述引導(dǎo)桿所插入的引導(dǎo)開(kāi)口與另一引導(dǎo)桿所插入的引導(dǎo)開(kāi)口繞所述檢測(cè)線(xiàn)圈的中心軸線(xiàn)角向間隔大約90度。
5.如權(quán)利要求4所述的位置傳感器，其中所述一對(duì)引導(dǎo)桿所插入的所述引導(dǎo)開(kāi)口形成為大致矩形，并且所述引導(dǎo)開(kāi)口之一的縱向與另一引導(dǎo)開(kāi)口的縱向呈大致正交的關(guān)系。
6.如權(quán)利要求3所述的位置傳感器，進(jìn)一步包括止擋件，所述止擋件附接至插入所述引導(dǎo)開(kāi)口內(nèi)的所述至少一個(gè)引導(dǎo)桿的端部，以防止所述引導(dǎo)桿從所述引導(dǎo)開(kāi)口脫出。
7.如權(quán)利要求3所述的位置傳感器，其中所述至少一個(gè)引導(dǎo)桿用相同材料與所述磁芯一體地形成。
8.如權(quán)利要求1所述的位置傳感器，包括殼體，所述檢測(cè)線(xiàn)圈容納在所述殼體內(nèi)，其中所述殼體在其一端具有開(kāi)口，所述磁芯能夠插入所述開(kāi)口，所述引導(dǎo)部分具有大致平行于所述磁芯延伸的至少一個(gè)引導(dǎo)桿，并且所述支撐部分在所述殼體內(nèi)在所述檢測(cè)線(xiàn)圈的外側(cè)沿著所述檢測(cè)線(xiàn)圈的軸線(xiàn)方向滑動(dòng)地支撐所述至少一個(gè)引導(dǎo)桿。
9.如權(quán)利要求8所述的位置傳感器，其中所述至少一個(gè)引導(dǎo)桿滑動(dòng)地支撐在沿著所述軸線(xiàn)方向在所述殼體的側(cè)壁內(nèi)形成的孔內(nèi)。
10.如權(quán)利要求8所述的位置傳感器，其中所述殼體由鐵磁材料制成。
11.如權(quán)利要求1所述的位置傳感器，其中所述支撐部分包括位于所述檢測(cè)線(xiàn)圈一端的開(kāi)口，所述磁芯能夠插入該開(kāi)口內(nèi)，所述支撐部分還包括大致平行于所述檢測(cè)線(xiàn)圈的軸線(xiàn)方向延伸的至少一個(gè)桿狀突出部，并且所述引導(dǎo)部分具有引導(dǎo)開(kāi)口，所述桿狀突出部能夠插入所述引導(dǎo)開(kāi)口內(nèi)。
12.如權(quán)利要求11所述的位置傳感器，還包括附接至插入所述引導(dǎo)開(kāi)口內(nèi)的所述桿狀突出部的端部以防止所述桿狀突出部從所述引導(dǎo)開(kāi)口脫出的止擋件。
13.如權(quán)利要求1所述的位置傳感器，其中所述引導(dǎo)部分包括連接至所述磁芯一端的桿狀構(gòu)件，以及連接至所述桿狀構(gòu)件的外管狀構(gòu)件，所述磁芯容納在所述外管狀構(gòu)件內(nèi)，所述支撐部分包括內(nèi)管狀構(gòu)件，所述檢測(cè)線(xiàn)圈設(shè)置在所述內(nèi)管狀構(gòu)件內(nèi)，并且所述外管狀構(gòu)件的內(nèi)表面在所述檢測(cè)線(xiàn)圈的軸線(xiàn)方向上滑動(dòng)地接觸所述內(nèi)管狀構(gòu)件的外表面。
14.如權(quán)利要求13所述的位置傳感器，其中所述內(nèi)管狀構(gòu)件由鐵磁材料制成。
15.如權(quán)利要求13所述的位置傳感器，其中所述內(nèi)管狀構(gòu)件和所述外管狀構(gòu)件兩者之一在其軸線(xiàn)方向上的一個(gè)區(qū)域內(nèi)具有大致為C形的橫截面。
16.如權(quán)利要求1所述的位置傳感器，包括繞所述檢測(cè)線(xiàn)圈設(shè)置的管狀屏蔽構(gòu)件，所述引導(dǎo)部分包括連接至所述磁芯一端的桿狀構(gòu)件，以及連接至所述桿狀構(gòu)件的管狀構(gòu)件，所述磁芯容納在所述管狀構(gòu)件內(nèi)，并且所述管狀構(gòu)件的外表面在所述檢測(cè)線(xiàn)圈的軸線(xiàn)方向上滑動(dòng)地接觸作為所述支撐部分的所述管狀屏蔽構(gòu)件的內(nèi)表面。
17.如權(quán)利要求16所述的位置傳感器，其中所述管狀屏蔽構(gòu)件和所述管狀構(gòu)件兩者之一在其軸線(xiàn)方向上的一個(gè)區(qū)域內(nèi)具有大致為C形的橫截面。
18.如權(quán)利要求1所述的位置傳感器，其中所述引導(dǎo)部分包括連接至所述磁芯一端的桿狀構(gòu)件，以及連接至所述桿狀構(gòu)件的管狀構(gòu)件，所述磁芯容納在所述管狀構(gòu)件內(nèi)，所述支撐部分包括內(nèi)管和外管，所述檢測(cè)線(xiàn)圈設(shè)置在所述內(nèi)管內(nèi)，所述外管繞所述內(nèi)管設(shè)置并與之有一個(gè)間隙，所述管狀構(gòu)件在所述檢測(cè)線(xiàn)圈的軸線(xiàn)方向上滑動(dòng)地支撐在所述內(nèi)管和所述外管之間的所述間隙內(nèi)。
全文摘要
一種具有高操作可靠性的小尺寸位置傳感器。所述位置傳感器包括管狀檢測(cè)線(xiàn)圈；在所述檢測(cè)線(xiàn)圈內(nèi)可移動(dòng)的磁芯；用于所述檢測(cè)線(xiàn)圈的驅(qū)動(dòng)電路；信號(hào)處理電路，其用于將所述檢測(cè)線(xiàn)圈的阻抗變化轉(zhuǎn)換成電信號(hào)；以及用于引導(dǎo)所述磁芯在所述檢測(cè)線(xiàn)圈內(nèi)的運(yùn)動(dòng)的引導(dǎo)裝置。所述引導(dǎo)裝置具有連接至磁芯的引導(dǎo)部分以及用于滑動(dòng)地支撐所述引導(dǎo)部分的支撐部分。所述引導(dǎo)裝置形成為通過(guò)所述引導(dǎo)部分相對(duì)于所述支撐部分的滑動(dòng)，所述磁芯能夠在所述檢測(cè)線(xiàn)圈內(nèi)平滑地移動(dòng)而不接觸所述檢測(cè)線(xiàn)圈的內(nèi)表面。
文檔編號(hào)G01D5/12GK101031779SQ20068000094
公開(kāi)日2007年9月5日 申請(qǐng)日期2006年5月12日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月12日
發(fā)明者丹羽正久, 豬岡結(jié)希子 申請(qǐng)人:松下電工株式會(huì)社