距离测定系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及测定能够沿规定的接离方向相对移动的第一部件以及第二部件之间的距离的距离测定系统。
【背景技术】
[0002]以往，公知有通过永久磁铁的磁性能够对与测定对象的距离进行测定的非接触型的距离计(参照专利文献I)。
[0003]专利文献I所记载的距离计构成为具备:永久磁铁，其产生通过由软磁性体构成的测定对象的磁通;磁传感器，其配置于永久磁铁与测定对象之间；以及距离计算电路，其根据由磁传感器检测的磁通密度的变化量对从磁传感器至测定对象的距离的变化量进行计算。磁传感器由形成为圆柱状的铁芯、卷装于铁芯的检测线圈构成，距离计算电路基于检测线圈的两端输出电压的正负的峰值对从磁传感器至测定对象的距离的变化量进行计算。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:日本特开平3-243801号公报
[0007]在专利文献I所记载的距离计中，永久磁铁以及磁传感器沿着与测定对象的同磁传感器的对置面垂直的方向分别经由空间并排地配置。另外，永久磁铁的一对磁极沿磁传感器的铁芯的中心轴方向并排。因此，专利文献I所记载的距离计若未在与测定对象的同磁传感器的对置面垂直的方向空开较大的空间，则无法设置，从而适用对象位置的制约较大。
【实用新型内容】
[0008]因此，本实用新型的目的在于提供一种能够减少设置空间的距离测定系统。
[0009]本实用新型以解决上述课题为目的，提供一种距离测定系统，其测定由软磁性体构成的第一部件与由非磁性体构成的第二部件之间的距离，上述距离测定系统的特征在于，具备:永久磁铁，其固定于上述第一部件;夹设部件，其接合于上述第一部件且夹设于上述第一部件与上述永久磁铁之间，由非磁性体构成；以及磁场传感器，其固定于上述第二部件，并对由上述永久磁铁产生的磁场的强度进行检测，上述永久磁铁以一对磁极沿着相对于上述第一部件的上述夹设部件的接合面平行的方向并排的方式固定于上述夹设部件。
[0010]另外，所述永久磁铁呈与所述接合面垂直的方向的厚度比所述磁极的并排方向的长度薄的板状。
[0011]另外，对距所述第一部件最接近所述第二部件的最接近位置20mm以内的范围的所述第一部件的位置进行测定。
[0012]另外，具备基于所述磁场传感器带来的磁场的强度的检测结果并通过运算求得所述第一部件与所述第二部件之间的距离的运算部。
[0013]另外，所述第一部件由铁系金属构成。
[0014]另外，所述笫一部件由马氏体系或者铁素体系的不锈钢构成。
[0015]另外，所述永久磁铁由铁素体磁铁、钐钴磁铁以及钕磁铁的任一个构成。
[0016]另外，所述夹设部件由树脂或者铝构成。
[0017]另外，所述磁场传感器为霍尔1C。
[0018]另外，所述霍尔IC具备具有利用霍尔效应而将磁场的强度转换成电信号的霍尔元件以及覆盖所述霍尔元件的周围的绝缘体的主体部和从所述主体部被导出的第一导线、第二导线、第三导线。
[0019]另外，所述第一导线为电源线，所述第二导线为信号线，所述第三导线为接地线。
[0020]本实用新型的效果如下。
[0021 ]根据本实用新型的距离测定系统，能够减少设置空间。
【附图说明】
[0022]图1(a)是表示本实用新型的第一实施方式的距离测定系统的构成例的分解立体图，图1(b)是表示该距离测定系统所使用的磁场传感器的立体图。
[0023]图2是从固定于本实用新型的第一实施方式的第一部件的夹设部件以及永久磁铁的长边方向的侧面观察的构成图。
[0024]图3(a)以及图3(b)是为了对本实用新型的第一实施方式的距离测定系统的动作进行说明而表示的说明图。
[0025]图4(a)以及图4(b)是为了对本实用新型的第二实施方式的距离测定系统的动作进行说明而表示的说明图。
[0026]符号说明
[0027]!一距离测定系统，n一第一部件，lla一接合面，12一第二部件，2一永久磁铁，3一夹设部件，4 一磁场传感器。
【具体实施方式】
[0028][第一实施方式]
[0029]以下，参照图1(a)?图3(b)对本实用新型的第一实施方式的距离测定系统以及使用了该距离测定系统的距离测定方法进行说明。
[0030]图1(a)是表示本实施方式的距离测定系统的构成例的分解立体图。图1(b)是表示该距离测定系统所使用的磁场传感器的立体图。
[0031]该距离测定系统I具备能够沿规定的接离方向相对移动的第一部件11以及第二部件12，能够通过非接触对这些第一部件11与第二部件12之间的距离进行测定。第一部件11由软磁性体构成，第二部件12由非磁性体构成。
[0032]在本实施方式中，对第二部件12固定于省略图示的框架等固定部件，第一部件11为相对于第二部件12移动的移动体的情况进行说明。另外，该距离测定系统I例如能够适当地使用于对距第一部件11最接近第二部件12的最接近位置20mm以内的范围的第一部件11的位置进行测定的近距离测定。
[0033]距离测定系统I构成为具备:固定于第一部件11的永久磁铁2、接合于第一部件11且夹设于第一部件11与永久磁铁2之间，由非磁性体构成的夹设部件3、固定于第二部件12并对由永久磁铁2产生的磁场的强度进行检测的磁场传感器4以及基于磁场传感器4带来的磁场的强度的检测结果并通过运算求得第一部件11与第二部件12之间的距离的运算部(后述)。
[0034]第一部件11为成为距第二部件12的距离的测定对象的移动体，接受来自省略图示的移动力产生机构的移动力而相对于第二部件12进退移动。另外，第一部件11例如由铁系金属、马氏体系或者铁素体系的不锈钢构成。
[0035]作为永久磁铁2例如能够适用铁素体磁铁、钐钴磁铁或钕磁铁。钐钴磁铁以及钕磁铁能够获得比铁素体磁铁高的残留磁通密度，因此在永久磁铁2的体积相同的情况下，与适用铁素体磁铁的情况相比，能够提高第一部件11与第二部件12之间的距离的测定精度。钐钴磁铁也被称为钐-钴磁铁，为以钐(Sm)以及钴(Co)为主要成分的稀土类磁铁。钕磁铁为以钕(Nd)、铁(Fe)以及硼(B)为主要成分的稀土类磁铁。此外，为了防锈等，也可以对这些磁铁的表面镀镍等。
[0036]永久磁铁2具有一对磁极(N极以及S极)，且呈形成为厚度比该磁极的并排方向的长度薄的板状。在本实施方式中，永久磁铁2在正面观察时呈长方形，一对磁极(N极以及S极)沿其长边方向并排地形成。另外，永久磁铁2的厚度方向的一端面形成为与夹设部件3接合的接合面2a，与该接合面2a相反的一侧的另一端面形成为与第二部件12对置的对置面2b。第一部件11与夹设部件3以及夹设部件3与永久磁铁2分别例如被粘合剂等固定单元相互固定。
[0037]夹设部件3例如由树脂、铝等非磁性体构成，并配置为夹持于第一部件11与永久磁铁2之间。在本实施方式中，夹设部件3呈在与永久磁铁2的厚度方向相同的方向具有厚度的板状，其正面观察的形状呈与永久磁铁2相同的形状的长方形。另外，夹设部件3在其厚度方向的两端部具有接合于永久磁铁2的接合面2a的第一接合面3a与接合于第一部件11的第二接合面3b。
[0038]供夹设部件3的第二接合面3b接合的第一部件11的接合面Ila形成为平坦的面。永久磁铁2以及夹设部件3呈在与该第一部件11的同夹设部件3的接合面Ila垂直的方向具有厚度方向的平板状。
[0039]在本实施方式中，第二部件12由模制树脂构成，在该模制树脂插入成型有磁场传感器4。另外，在本实施方式中，第二部件12呈四棱柱状，但第二部件12只要为能够供磁场传感器4固定的非磁性体即可，其材质、形状能够使用各种类型。
[0040]在本实施方式中，磁场传感器4为霍尔1C，并具有通过树脂、陶瓷等绝缘体对利用霍尔效应而将磁场的强度转换成电信号的霍尔元件进行密封而成的主体部40以及从主体部40导出的第一导线41至第三导线43。第一导线41为电源线，第二导线42为信号线，第三导线43为接地线。主体部40配置于能够对沿着永久磁铁2的一对磁极的并排方向的磁场的强度进行检测的位置以及朝向。磁场传感器4从第二导线42输出与磁场的强度对应的电信号。
[0041]图2是从其长边方向的侧面观察固定于第一部件11的夹设部件3以及永久磁铁2的构成图。
[0042]如图2所示，永久磁铁2在长边方向的一端部21形成S极，在另一端部22形成N极。另夕卜，永久磁铁2以一对磁极沿着相对于第一部件11的与夹设部件3的接合面Ila平行的方向并排的方式固定于夹设部件3。
[0043]另外，若将永久磁铁2的长边方向的长度(N极以及S极的并排方向的长度)设为U，将夹设部件3的长边方向的长度设为L2，则永久磁铁2的长边方向的长度L1与夹设部件3的长边方向的长度L2被设定为相等(Li = L2)。此外，永久磁铁2的长边方向的长度Li与夹设部件3的长边方向的长度L2的关系不限定于此。换句话说，夹设部件3相对于永久磁铁2越大，永久磁铁2产生的磁场从第一部件11承受的影响越减少，因此优选设定为长度1^与长度L2相等(Li = L2)，或者长度L2比长度Li大(L2>Li)。此外，永久磁铁2以及夹设部件3的正面观察的短边方向的宽度也相同。
[0044]另外，在本实施方式中，若将永久磁铁2的厚度设为，将夹设部件3的厚度设为t2，贝IJ永久磁铁2的厚度比其长边方向的长度L^UKL1)，夹设部件3的厚度t2比其长边方向的长度I^i(t2〈L2)。通过这些尺寸构成，永久磁铁2以及夹设部件3形成为与接合面Ila垂直的方向的厚度比磁极的并排方向的长度薄的板状。
[0045]图3(a)以及图3(b)是为了对距离测定系统I的动作进行说明而表示的说明图。在图3(b)中，图示了第一部件11与第二部件12之间的距离D2比图3(a)所示的状态下的第一部件11与第二部件12之间的距离DM、的状态。另外，在图3(a)以及图3(b)中，利用实线示出了第二部件12的内部的磁场传感器4以及连接于磁场传感器4的电缆5，利用虚线示出了表示永久磁铁2的磁场的磁力线。另外，磁场传感器4被电缆5连接于运算部6。
[0046]在本实施方式