JPH10223413A - ポテンショメータ - Google Patents
ポテンショメータInfo
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- JPH10223413A JPH10223413A JP3428497A JP3428497A JPH10223413A JP H10223413 A JPH10223413 A JP H10223413A JP 3428497 A JP3428497 A JP 3428497A JP 3428497 A JP3428497 A JP 3428497A JP H10223413 A JPH10223413 A JP H10223413A
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- pattern
- substrate
- magnet
- rubber film
- conductive
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- Pending
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
- G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
- G01D5/14—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
- G01D5/16—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying resistance
- G01D5/165—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying resistance by relative movement of a point of contact or actuation and a resistive track
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- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Details Of Resistors (AREA)
- Adjustable Resistors (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 長期間にわたって安定した測定精度を維持す
ることのできるポテンショメータを提供する。 【解決手段】 磁石６によって流体室１５内の磁性流体
８が基板２側へ引き付けられるので、流体室１５を密封
している導電性ゴム膜７が、磁石６と対応する位置で基
板２側へ膨らむように変形し、基板２の表面の抵抗パタ
ーン２１と導体パターン２２に接触して両者間を電気的
に接続する。抵抗パターン２１及び導体パターン２２に
対する導電性ゴム膜７の接点位置は、外部からの機械的
変位量の入力によって移動する磁石６の位置に対応して
連続的に変化するが、導電性ゴム膜７自体が移動するも
のではなく、基板２側へ膨らむ位置が変化するものであ
るため、導電性ゴム膜７は抵抗パターン２１及び導体パ
ターン２２と摺動しない。
ることのできるポテンショメータを提供する。 【解決手段】 磁石６によって流体室１５内の磁性流体
８が基板２側へ引き付けられるので、流体室１５を密封
している導電性ゴム膜７が、磁石６と対応する位置で基
板２側へ膨らむように変形し、基板２の表面の抵抗パタ
ーン２１と導体パターン２２に接触して両者間を電気的
に接続する。抵抗パターン２１及び導体パターン２２に
対する導電性ゴム膜７の接点位置は、外部からの機械的
変位量の入力によって移動する磁石６の位置に対応して
連続的に変化するが、導電性ゴム膜７自体が移動するも
のではなく、基板２側へ膨らむ位置が変化するものであ
るため、導電性ゴム膜７は抵抗パターン２１及び導体パ
ターン２２と摺動しない。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えばサーボ系の
フィードバック用位置センサとして傾斜角度や直線変位
等の検出に用いられる可変抵抗器であるポテンショメー
タに関する。
フィードバック用位置センサとして傾斜角度や直線変位
等の検出に用いられる可変抵抗器であるポテンショメー
タに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来技術による接触型のポテンショメー
タの一種として、典型的には例えば図５に示すようなも
のがある。このポテンショメータは、ケース１０１と、
このケース１０１内に固定された円盤状の基板１０２
と、この基板１０２の表面に平滑な膜状に形成され円周
方向へ略Ｃ字形に延びる外周側の抵抗パターン１０３及
びその内周側の環状に延びる導体パターン１０４と、前
記ケース１０１に基板１０２と同軸的かつ回転可能に挿
通されたシャフト１０５と、このシャフト１０５に固定
されて先端部が前記抵抗パターン１０３及び導体パター
ン１０４の双方に接触されたブラシ１０６とを備える。
タの一種として、典型的には例えば図５に示すようなも
のがある。このポテンショメータは、ケース１０１と、
このケース１０１内に固定された円盤状の基板１０２
と、この基板１０２の表面に平滑な膜状に形成され円周
方向へ略Ｃ字形に延びる外周側の抵抗パターン１０３及
びその内周側の環状に延びる導体パターン１０４と、前
記ケース１０１に基板１０２と同軸的かつ回転可能に挿
通されたシャフト１０５と、このシャフト１０５に固定
されて先端部が前記抵抗パターン１０３及び導体パター
ン１０４の双方に接触されたブラシ１０６とを備える。
【０００３】すなわち上記構成のポテンショメータは、
基板１０２に形成された抵抗パターン１０３と導体パタ
ーン１０４が、シャフト１０５によってその軸心の周り
に移動されるブラシ１０６を介して電気的に接続されて
なり、ブラシ１０６による接点位置が可変となっている
ものである。したがって、外部の測定対象の傾斜あるい
は移動といった機械的変位量が入力されることによって
シャフト１０５が回転すると、これに伴って前記抵抗パ
ターン１０３及び導体パターン１０４に対するブラシ１
０６の接点位置が円周方向に移動して、端子間の抵抗値
が変化するので、前記機械量に対応した電圧が出力され
る。
基板１０２に形成された抵抗パターン１０３と導体パタ
ーン１０４が、シャフト１０５によってその軸心の周り
に移動されるブラシ１０６を介して電気的に接続されて
なり、ブラシ１０６による接点位置が可変となっている
ものである。したがって、外部の測定対象の傾斜あるい
は移動といった機械的変位量が入力されることによって
シャフト１０５が回転すると、これに伴って前記抵抗パ
ターン１０３及び導体パターン１０４に対するブラシ１
０６の接点位置が円周方向に移動して、端子間の抵抗値
が変化するので、前記機械量に対応した電圧が出力され
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の接触型のポテン
ショメータにおいては、ブラシ１０６が抵抗パターン１
０３及び導体パターン１０４と摺動するため摩耗の発生
が避けられない。このため次のような問題が指摘され
る。 (1) 摩耗によって接点圧が変化し、接触抵抗が不安定に
なるため、測定対象の機械的変位量に対する出力の直線
性が早期に損なわれてしまう。 (2) 抵抗パターン１０３及び導体パターン１０４に対す
るブラシ１０６の接触は密閉された室１０７内で行われ
ているので、外部から異物が侵入して抵抗パターン１０
３及び導体パターン１０４とブラシ１０６との接点部分
に介入することはないが、摩耗粉が前記接点部分に介入
することによって出力ノイズが発生することがある。
ショメータにおいては、ブラシ１０６が抵抗パターン１
０３及び導体パターン１０４と摺動するため摩耗の発生
が避けられない。このため次のような問題が指摘され
る。 (1) 摩耗によって接点圧が変化し、接触抵抗が不安定に
なるため、測定対象の機械的変位量に対する出力の直線
性が早期に損なわれてしまう。 (2) 抵抗パターン１０３及び導体パターン１０４に対す
るブラシ１０６の接触は密閉された室１０７内で行われ
ているので、外部から異物が侵入して抵抗パターン１０
３及び導体パターン１０４とブラシ１０６との接点部分
に介入することはないが、摩耗粉が前記接点部分に介入
することによって出力ノイズが発生することがある。
【０００５】本発明は、上記のような事情のもとになさ
れたもので、その技術的課題とするところは、長期間に
わたって安定した測定精度を維持することのできるポテ
ンショメータを提供することにある。
れたもので、その技術的課題とするところは、長期間に
わたって安定した測定精度を維持することのできるポテ
ンショメータを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上述した技術的課題を有
効に解決するための手段として、本発明に係るポテンシ
ョメータは、表面に互いに近接して抵抗パターン及び導
体パターンが形成された基板と、この基板の前記抵抗パ
ターン及び導体パターンと反対側の面に対して近接配置
され外部からの機械的変位量の入力によって前記抵抗パ
ターン及び導体パターンの延長方向に相対移動される磁
石と、前記抵抗パターン及び導体パターンに沿って設け
た流体室を密閉した状態に配置され前記抵抗パターン及
び導体パターンに近接対向された導電性ゴム膜と、前記
流体室内に封入された磁性流体とを備えており、前記磁
石に引き寄せられる磁性流体が、前記導電性ゴム膜を基
板上の抵抗パターン及び導体パターンに接触させるよう
にしたものである。したがって、外部からの機械的変位
量の変化に応じて磁石が抵抗パターン及び導体パターン
に沿って相対移動され、これに伴って磁性流体による導
電性ゴム膜と抵抗パターン及び導体パターンとの接点が
移動し、抵抗値が前記機械量に対応して変化するもので
ある。
効に解決するための手段として、本発明に係るポテンシ
ョメータは、表面に互いに近接して抵抗パターン及び導
体パターンが形成された基板と、この基板の前記抵抗パ
ターン及び導体パターンと反対側の面に対して近接配置
され外部からの機械的変位量の入力によって前記抵抗パ
ターン及び導体パターンの延長方向に相対移動される磁
石と、前記抵抗パターン及び導体パターンに沿って設け
た流体室を密閉した状態に配置され前記抵抗パターン及
び導体パターンに近接対向された導電性ゴム膜と、前記
流体室内に封入された磁性流体とを備えており、前記磁
石に引き寄せられる磁性流体が、前記導電性ゴム膜を基
板上の抵抗パターン及び導体パターンに接触させるよう
にしたものである。したがって、外部からの機械的変位
量の変化に応じて磁石が抵抗パターン及び導体パターン
に沿って相対移動され、これに伴って磁性流体による導
電性ゴム膜と抵抗パターン及び導体パターンとの接点が
移動し、抵抗値が前記機械量に対応して変化するもので
ある。
【０００７】ここで、導電性ゴム膜とは、ゴム材料中に
導体粉末を混合して導電性を与えたゴム膜であり、本発
明においては基板表面の抵抗パターンと導体パターンに
接触することによって両者間を電気的に接続する接点部
材として用いられている。また、磁性流体とは、液状の
媒体に強磁性体微粉末を混合したもので、磁石を近付け
て磁力を作用させることによってこの磁石側に引き寄せ
ることができる。なお、磁性流体は導電性を有するもの
であっても良いが、上述のように、抵抗パターンと導体
パターンとの電気的な橋絡は導電性ゴム膜によって行わ
れるため、基本的には磁性流体自体は導電性を有するも
のである必要はない。
導体粉末を混合して導電性を与えたゴム膜であり、本発
明においては基板表面の抵抗パターンと導体パターンに
接触することによって両者間を電気的に接続する接点部
材として用いられている。また、磁性流体とは、液状の
媒体に強磁性体微粉末を混合したもので、磁石を近付け
て磁力を作用させることによってこの磁石側に引き寄せ
ることができる。なお、磁性流体は導電性を有するもの
であっても良いが、上述のように、抵抗パターンと導体
パターンとの電気的な橋絡は導電性ゴム膜によって行わ
れるため、基本的には磁性流体自体は導電性を有するも
のである必要はない。
【０００８】すなわち上記構成において、磁石の磁力
は、基板及び導電性ゴム膜を介して流体室内の磁性流体
に作用し、これによって磁性流体は、前記磁石側へ強く
引き寄せられる。このため、前記流体室を密封している
導電性ゴム膜は、磁石と対応する位置に引き寄せられる
磁性流体によって基板側へ膨らむように変形し、基板表
面の抵抗パターンと導体パターンに接触して両者を電気
的に橋絡する。抵抗パターン及び導体パターンに対する
導電性ゴム膜の接点位置は、外部からの機械的変位量の
入力によって移動する磁石の位置に対応して連続的に変
化するが、この導電性ゴム膜自体が、従来のポテンショ
メータにおけるブラシのように抵抗パターン及び導体パ
ターンの延長方向へ移動するわけではなく、基板側へ膨
らむ位置が変化するのであるから、前記接点位置の変化
の際に抵抗パターン及び導体パターンとの摺動は伴わな
い。
は、基板及び導電性ゴム膜を介して流体室内の磁性流体
に作用し、これによって磁性流体は、前記磁石側へ強く
引き寄せられる。このため、前記流体室を密封している
導電性ゴム膜は、磁石と対応する位置に引き寄せられる
磁性流体によって基板側へ膨らむように変形し、基板表
面の抵抗パターンと導体パターンに接触して両者を電気
的に橋絡する。抵抗パターン及び導体パターンに対する
導電性ゴム膜の接点位置は、外部からの機械的変位量の
入力によって移動する磁石の位置に対応して連続的に変
化するが、この導電性ゴム膜自体が、従来のポテンショ
メータにおけるブラシのように抵抗パターン及び導体パ
ターンの延長方向へ移動するわけではなく、基板側へ膨
らむ位置が変化するのであるから、前記接点位置の変化
の際に抵抗パターン及び導体パターンとの摺動は伴わな
い。
【０００９】
【発明の実施の形態】図１は、本発明に係るポテンショ
メータの好適な一実施形態を示す平面図、図２は図１に
おけるII−II’線に沿って切断した断面図、図３は同 I
II−III'線に沿って切断した断面図である。これらの図
において、参照符号１はナイロンあるいはＰＢＴ（ポリ
ブチレンテレフタレート）等の絶縁性の合成樹脂材から
なるケースであり、その下部に突設形成された一対のフ
ランジ１１において、図示されていない止めネジ等を介
して機器の所定の箇所に水平に取り付けられるようにな
っている。
メータの好適な一実施形態を示す平面図、図２は図１に
おけるII−II’線に沿って切断した断面図、図３は同 I
II−III'線に沿って切断した断面図である。これらの図
において、参照符号１はナイロンあるいはＰＢＴ（ポリ
ブチレンテレフタレート）等の絶縁性の合成樹脂材から
なるケースであり、その下部に突設形成された一対のフ
ランジ１１において、図示されていない止めネジ等を介
して機器の所定の箇所に水平に取り付けられるようにな
っている。
【００１０】ケース１内には、カバー１２で密閉された
円筒状の作動室１３と、この作動室１３に向けて貫通し
た軸孔１４と、前記作動室１３の底部を円周方向に略Ｃ
字形に延びる流体室１５が形成されている。作動室１３
と流体室１５との間には、例えばガラス繊維入りエポキ
シ樹脂あるいはフェノール樹脂等の電気絶縁性の合成樹
脂材からなる円盤状の基板２が固定され、前記作動室１
３の底部に密着している。軸孔１４には鋼材（ＳＵＳ）
からなるシャフト３が焼結合金等からなる軸受４を介し
て軸心の周りに回転自在に挿通されており、その内端３
ａは基板２の内周孔２ａを貫通して作動室１３内に達
し、外端３ｂはケース１の外部へ突出して位置測定対象
である機器の作動部に適当なリンク部材を介して連結さ
れ、この作動部の変位によって回転されるようになって
いる。シャフト３の軸周は、軸受４による軸支部分の外
側がダストシール５によって密封されており、軸周を介
して外部からケース１内へ異物が介入するのを防止して
いる。
円筒状の作動室１３と、この作動室１３に向けて貫通し
た軸孔１４と、前記作動室１３の底部を円周方向に略Ｃ
字形に延びる流体室１５が形成されている。作動室１３
と流体室１５との間には、例えばガラス繊維入りエポキ
シ樹脂あるいはフェノール樹脂等の電気絶縁性の合成樹
脂材からなる円盤状の基板２が固定され、前記作動室１
３の底部に密着している。軸孔１４には鋼材（ＳＵＳ）
からなるシャフト３が焼結合金等からなる軸受４を介し
て軸心の周りに回転自在に挿通されており、その内端３
ａは基板２の内周孔２ａを貫通して作動室１３内に達
し、外端３ｂはケース１の外部へ突出して位置測定対象
である機器の作動部に適当なリンク部材を介して連結さ
れ、この作動部の変位によって回転されるようになって
いる。シャフト３の軸周は、軸受４による軸支部分の外
側がダストシール５によって密封されており、軸周を介
して外部からケース１内へ異物が介入するのを防止して
いる。
【００１１】基板２には、流体室１５との対向面に、シ
ャフト３の軸心を中心とする円周方向へ略Ｃ字形に延び
る外周側の抵抗パターン２１及びその内周側の環状に延
びる導体パターン２２が、印刷等の適当な方法によって
均一な膜厚にかつ平滑に形成されている。抵抗パターン
２１は電気抵抗の大きいカーボン等の導電性材料粉末に
熱硬化性樹脂ペーストを添加した抵抗材料からなり、導
体パターン２２は銀などの導体金属粉末に熱硬化性樹脂
ペーストを添加した導電性材料からなるものである。
ャフト３の軸心を中心とする円周方向へ略Ｃ字形に延び
る外周側の抵抗パターン２１及びその内周側の環状に延
びる導体パターン２２が、印刷等の適当な方法によって
均一な膜厚にかつ平滑に形成されている。抵抗パターン
２１は電気抵抗の大きいカーボン等の導電性材料粉末に
熱硬化性樹脂ペーストを添加した抵抗材料からなり、導
体パターン２２は銀などの導体金属粉末に熱硬化性樹脂
ペーストを添加した導電性材料からなるものである。
【００１２】ケース１の作動室１３内には、磁石６が、
基板２の抵抗パターン２１及び導体パターン２２の形成
面と反対側の表面、すなわち図２及び図３における上面
と近接した状態で配置されており、基板２の内周孔２ａ
を貫通したシャフト３の内端３ａに、取付環３１を介し
て基板２の半径方向に延在された状態に取り付けられて
いる。シャフト３は、その段差部３ｃ及び前記取付環３
１により軸方向の変位が規制されており、したがって磁
石６は、シャフト３の回転によってその軸心の周りを基
板２の表面に対して一定の距離を保ちながら円周方向に
移動する。
基板２の抵抗パターン２１及び導体パターン２２の形成
面と反対側の表面、すなわち図２及び図３における上面
と近接した状態で配置されており、基板２の内周孔２ａ
を貫通したシャフト３の内端３ａに、取付環３１を介し
て基板２の半径方向に延在された状態に取り付けられて
いる。シャフト３は、その段差部３ｃ及び前記取付環３
１により軸方向の変位が規制されており、したがって磁
石６は、シャフト３の回転によってその軸心の周りを基
板２の表面に対して一定の距離を保ちながら円周方向に
移動する。
【００１３】流体室１５の基板２側の端部近傍には、導
電性ゴム膜７が基板２の下面と平行に、すなわち抵抗パ
ターン２１及び導体パターン２２の表面と一定の隙間を
もって封着されており、導電性ゴム膜７で密閉された流
体室１５内には磁性流体８が充填されている。導電性ゴ
ム膜７は、例えばゴム材料中に導体金属の微粉末やカー
ボン微粉末を多量に混合したゴムを膜状に成形したもの
であり、磁性流体８は、例えばケロシン、シリコンオイ
ル、エステル類などの液体に鉄や磁鉄鉱（マグネタイ
ト）の強磁性体微粉末を高濃度で均一に分散させたもの
である。
電性ゴム膜７が基板２の下面と平行に、すなわち抵抗パ
ターン２１及び導体パターン２２の表面と一定の隙間を
もって封着されており、導電性ゴム膜７で密閉された流
体室１５内には磁性流体８が充填されている。導電性ゴ
ム膜７は、例えばゴム材料中に導体金属の微粉末やカー
ボン微粉末を多量に混合したゴムを膜状に成形したもの
であり、磁性流体８は、例えばケロシン、シリコンオイ
ル、エステル類などの液体に鉄や磁鉄鉱（マグネタイ
ト）の強磁性体微粉末を高濃度で均一に分散させたもの
である。
【００１４】磁石６による磁力は、流体室１５内の磁性
流体８に作用し、これによって磁性流体８が、流体室１
５における円周上、磁石６と対応する位置で基板２側へ
引き寄せられる。このため、流体室１５を密封している
導電性ゴム膜７は、磁石６と対応する位置以外の部分
は、図２に示すように一定の隙間をもって基板２の表面
の抵抗パターン２１と導体パターン２２と非接触状態に
あるが、磁石６と対応する位置では、図３に示すように
基板２側へ膨らむように変形して前記抵抗パターン２１
と導体パターン２２の双方に接触することによって、両
者２１，２２間を電気的に接続する。
流体８に作用し、これによって磁性流体８が、流体室１
５における円周上、磁石６と対応する位置で基板２側へ
引き寄せられる。このため、流体室１５を密封している
導電性ゴム膜７は、磁石６と対応する位置以外の部分
は、図２に示すように一定の隙間をもって基板２の表面
の抵抗パターン２１と導体パターン２２と非接触状態に
あるが、磁石６と対応する位置では、図３に示すように
基板２側へ膨らむように変形して前記抵抗パターン２１
と導体パターン２２の双方に接触することによって、両
者２１，２２間を電気的に接続する。
【００１５】ケース１に形成されたコネクタハウジング
１６内にはコネクタ端子２３〜２５が設けられており、
抵抗パターン２１の両端は導体片２１ａ，２１ｂを介し
てコネクタ端子２３，２４に接続され、導体パターン２
２は導体片２２ａを介してコネクタ端子２５に接続され
ている。なお、１６ａはコネクタハウジング１６の外壁
面に形成されて相手コネクタとの接続のための抜け止め
用突起である。
１６内にはコネクタ端子２３〜２５が設けられており、
抵抗パターン２１の両端は導体片２１ａ，２１ｂを介し
てコネクタ端子２３，２４に接続され、導体パターン２
２は導体片２２ａを介してコネクタ端子２５に接続され
ている。なお、１６ａはコネクタハウジング１６の外壁
面に形成されて相手コネクタとの接続のための抜け止め
用突起である。
【００１６】すなわちこのポテンショメータは、機器の
変位測定対象部分（例えばロボットアームなど）の回転
角あるいはストローク量といった外部からの機械的変位
量の入力によってシャフト３がケース１に対して相対回
転されると、このシャフト３を介してその軸心を中心と
する円周上を、磁石６が、基板２の表面に対して一定の
距離を保持しつつ移動する。このため、流体室１５で磁
力によって磁性流体８が引き寄せられることによる抵抗
パターン２１及び導体パターン２２との導電性ゴム膜７
の接点位置が連続的に変化し、抵抗パターン２１におけ
る導電経路の長さが変化することによって抵抗値が変化
するので、シャフト３の回転角すなわち入力された外部
からの機械的変位量に対応した電圧が出力される。
変位測定対象部分（例えばロボットアームなど）の回転
角あるいはストローク量といった外部からの機械的変位
量の入力によってシャフト３がケース１に対して相対回
転されると、このシャフト３を介してその軸心を中心と
する円周上を、磁石６が、基板２の表面に対して一定の
距離を保持しつつ移動する。このため、流体室１５で磁
力によって磁性流体８が引き寄せられることによる抵抗
パターン２１及び導体パターン２２との導電性ゴム膜７
の接点位置が連続的に変化し、抵抗パターン２１におけ
る導電経路の長さが変化することによって抵抗値が変化
するので、シャフト３の回転角すなわち入力された外部
からの機械的変位量に対応した電圧が出力される。
【００１７】磁石６は導電性ゴム膜７と平行に移動する
ため、磁性流体８に作用する磁力による導電性ゴム膜７
と抵抗パターン２１及び導体パターン２２との接触圧が
常に一定であり、すなわち接点での抵抗は常に一定であ
る。また、例えば磁石６が図４における実線で示す位置
から一点鎖線６’で示す位置に移動した場合を考える
と、これに追随して、抵抗パターン２１及び導体パター
ン２２に対する導電性ゴム膜７の接点位置はｐ1 からｐ
2 へ移動するが、この接点位置の移動は、言い換えれば
磁石６に引き付けられる磁性流体８によって、基板２側
への導電性ゴム膜７の変形位置がｐ1 からｐ2 へ連続的
に変化することにほかならず、導電性ゴム膜７自体が移
動するわけではない。このため、導電性ゴム膜７は抵抗
パターン２１及び導体パターン２２と摺動せず、摩耗に
よる接点圧の変化や摩耗粉の介入等を生じない。また、
導電性ゴム膜７と基板２（抵抗パターン２１及び導体パ
ターン２２）との隙間は密閉されているため、前記接点
に外部からの異物が介入することもない。
ため、磁性流体８に作用する磁力による導電性ゴム膜７
と抵抗パターン２１及び導体パターン２２との接触圧が
常に一定であり、すなわち接点での抵抗は常に一定であ
る。また、例えば磁石６が図４における実線で示す位置
から一点鎖線６’で示す位置に移動した場合を考える
と、これに追随して、抵抗パターン２１及び導体パター
ン２２に対する導電性ゴム膜７の接点位置はｐ1 からｐ
2 へ移動するが、この接点位置の移動は、言い換えれば
磁石６に引き付けられる磁性流体８によって、基板２側
への導電性ゴム膜７の変形位置がｐ1 からｐ2 へ連続的
に変化することにほかならず、導電性ゴム膜７自体が移
動するわけではない。このため、導電性ゴム膜７は抵抗
パターン２１及び導体パターン２２と摺動せず、摩耗に
よる接点圧の変化や摩耗粉の介入等を生じない。また、
導電性ゴム膜７と基板２（抵抗パターン２１及び導体パ
ターン２２）との隙間は密閉されているため、前記接点
に外部からの異物が介入することもない。
【００１８】なお、磁性流体８として導電性を有するも
のを用い、この磁性流体８を抵抗パターン２１及び導体
パターン２２との接点手段として、磁石６で流動させる
ことも考えられるが、この場合は、磁性流体８の流動過
程でその一部が取り残されてしまうことにより、接点部
分の面積が小さくなったり、抵抗パターン２１と導体パ
ターン２２が複数箇所で接続されたりして出力が不安定
になる恐れがある。これに対し、上記実施形態によれ
ば、磁性流体８を密封している導電性ゴム膜７を接点手
段とすることによって、抵抗パターン２１と導体パター
ン２２は、磁石６の位置と対応する円周方向一か所のみ
で導通され、しかも上述のとおり摩耗による接触面積の
変化もないので、測定対象の変位量に対する出力の直線
性が長期間維持される。
のを用い、この磁性流体８を抵抗パターン２１及び導体
パターン２２との接点手段として、磁石６で流動させる
ことも考えられるが、この場合は、磁性流体８の流動過
程でその一部が取り残されてしまうことにより、接点部
分の面積が小さくなったり、抵抗パターン２１と導体パ
ターン２２が複数箇所で接続されたりして出力が不安定
になる恐れがある。これに対し、上記実施形態によれ
ば、磁性流体８を密封している導電性ゴム膜７を接点手
段とすることによって、抵抗パターン２１と導体パター
ン２２は、磁石６の位置と対応する円周方向一か所のみ
で導通され、しかも上述のとおり摩耗による接触面積の
変化もないので、測定対象の変位量に対する出力の直線
性が長期間維持される。
【００１９】また、上記実施形態では磁石６がシャフト
３の周りに回転移動される構成としたが、本発明はこの
ような回転式に限定するものではなく、例えば抵抗パタ
ーン２１、導体パターン２２及び流体室１５が直線的に
延び、これと同方向に磁石６が直線的に移動される構成
とすることも可能である。
３の周りに回転移動される構成としたが、本発明はこの
ような回転式に限定するものではなく、例えば抵抗パタ
ーン２１、導体パターン２２及び流体室１５が直線的に
延び、これと同方向に磁石６が直線的に移動される構成
とすることも可能である。
【００２０】
【発明の効果】本発明に係るポテンショメータは、導電
性ゴム膜で密封された磁性流体が、外部から入力される
機械的変位量に応じて移動する磁石に引き付けられるこ
とによって、前記導電性ゴム膜を磁石と対応する位置で
変形させ、基板上の抵抗パターン及び導体パターンに接
触させるようにしたものであるため、次のような効果が
実現される。 (1) 接点部分に摩耗が生じないので接触抵抗が安定し、
耐久性が向上する。 (2) 摩耗粉によるノイズが発生せず、磁石の位置に対応
する部分のみに接点が形成されるので、検出性能の信頼
性が向上する。
性ゴム膜で密封された磁性流体が、外部から入力される
機械的変位量に応じて移動する磁石に引き付けられるこ
とによって、前記導電性ゴム膜を磁石と対応する位置で
変形させ、基板上の抵抗パターン及び導体パターンに接
触させるようにしたものであるため、次のような効果が
実現される。 (1) 接点部分に摩耗が生じないので接触抵抗が安定し、
耐久性が向上する。 (2) 摩耗粉によるノイズが発生せず、磁石の位置に対応
する部分のみに接点が形成されるので、検出性能の信頼
性が向上する。
【図１】本発明に係るポテンショメータの好適な一実施
形態を示す平面図である。
形態を示す平面図である。
【図２】図１におけるII−II’線に沿って切断した断面
図である。
図である。
【図３】図１における III−III'線に沿って切断した断
面図である。
面図である。
【図４】上記実施形態の動作を示す説明図である。
【図５】接触型のポテンショメータの典型的な従来技術
を示す断面図である。
を示す断面図である。
１ ケース １１ フランジ １２ カバー １３ 作動室 １４ 軸孔 １５ 流体室 １６ コネクタハウジング １６ａ 突起 ２ 基板 ２１ 抵抗パターン ２２ 導体パターン ２３〜２５ コネクタ端子 ３ シャフト ４ 軸受 ５ ダストシール ６ 磁石 ７ 導電性ゴム膜 ８ 磁性流体
Claims (1)
- 【請求項１】 表面に互いに近接して抵抗パターン（２
１）及び導体パターン（２２）が形成された基板（２）
と、 この基板（２）の前記抵抗パターン（２１）及び導体パ
ターン（２２）と反対側の面に対して近接配置され外部
からの機械的変位量の入力によって前記抵抗パターン
（２１）及び導体パターン（２２）の延長方向に相対移
動される磁石（６）と、 前記抵抗パターン（２１）及び導体パターン（２２）に
沿って設けた流体室（１５）を密閉した状態に配置され
前記抵抗パターン（２１）及び導体パターン（２２）に
近接対向された導電性ゴム膜（７）と、 前記流体室（１３）内に封入された磁性流体（８）とを
備え、 前記磁石（６）に引き寄せられる前記磁性流体（８）に
よって前記導電性ゴム膜（７）を前記抵抗パターン（２
１）及び導体パターン（２２）に接触させることを特徴
とするポテンショメータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3428497A JPH10223413A (ja) | 1997-02-04 | 1997-02-04 | ポテンショメータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3428497A JPH10223413A (ja) | 1997-02-04 | 1997-02-04 | ポテンショメータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10223413A true JPH10223413A (ja) | 1998-08-21 |
Family
ID=12409869
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3428497A Pending JPH10223413A (ja) | 1997-02-04 | 1997-02-04 | ポテンショメータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10223413A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000105156A (ja) * | 1998-09-28 | 2000-04-11 | Xerox Corp | 圧力および力のプロファイル検出装置 |
| WO2010003732A2 (de) * | 2008-07-09 | 2010-01-14 | Robert Bosch Gmbh | Magnetischer positionssensor |
| WO2019176571A1 (ja) * | 2018-03-14 | 2019-09-19 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 電子部品 |
| US11022478B2 (en) | 2016-07-22 | 2021-06-01 | Vitesco Technologies GmbH | Passive magnetic position sensor |
-
1997
- 1997-02-04 JP JP3428497A patent/JPH10223413A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000105156A (ja) * | 1998-09-28 | 2000-04-11 | Xerox Corp | 圧力および力のプロファイル検出装置 |
| WO2010003732A2 (de) * | 2008-07-09 | 2010-01-14 | Robert Bosch Gmbh | Magnetischer positionssensor |
| WO2010003907A1 (de) * | 2008-07-09 | 2010-01-14 | Robert Bosch Gmbh | Positionssensor |
| WO2010003732A3 (de) * | 2008-07-09 | 2010-06-17 | Robert Bosch Gmbh | Magnetischer positionssensor |
| US11022478B2 (en) | 2016-07-22 | 2021-06-01 | Vitesco Technologies GmbH | Passive magnetic position sensor |
| WO2019176571A1 (ja) * | 2018-03-14 | 2019-09-19 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 電子部品 |
| CN111902891A (zh) * | 2018-03-14 | 2020-11-06 | 松下知识产权经营株式会社 | 电子部件 |
| CN111902891B (zh) * | 2018-03-14 | 2023-05-30 | 松下知识产权经营株式会社 | 电子部件 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20050621 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20050629 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20051102 |