KR101370122B1

KR101370122B1 - 노이즈를 최소화한 포텐쇼미터

Info

Publication number: KR101370122B1
Application number: KR1020120106883A
Authority: KR
Inventors: 박강호; 김광섭
Original assignee: 주식회사기원전자
Priority date: 2012-09-26
Filing date: 2012-09-26
Publication date: 2014-03-04

Abstract

본 발명은 포텐쇼미터의 하부에 구비된 PCB 기판 위에 두께가 두꺼운 노이즈 쉴드를 납땜으로 일체형으로 고정하여 장착함으로써 기판과 노이즈 쉴드가 분리되지 않고, 노이즈 쉴드의 두께를 두껍게 함으로써 외부의 주변기기로부터 들어오는 자기장의 변화를 최소화 할 수 있을 뿐만 아니라 출력신호를 안정적으로 신뢰할 수 있는 출력을 발생하기 위한 포텐쇼미터에 관한 것이다.

Description

노이즈를 최소화한 포텐쇼미터{Potentiometers for Minimizing of Noise}

본 발명은 노이즈(Noise)를 최소화한 포텐쇼미터(Potentiometer)에 관한 것으로, 보다 상세하게는 포텐쇼미터의 하부에 구비된 PCB 기판 위에 노이즈 쉴드를 일체형으로 고정하여 장착함으로써 외부의 주변기기로부터 들어오는 자기장의 변화를 최소화 할 수 있을 뿐만 아니라 출력신호를 안정적으로 신뢰할 수 있는 출력을 발생하기 위한 것이다.

포텐쇼미터(Potentiometer)란 샤프트(Shaft)의 회전에 의해 저항값이 변화하는 가변저항의 일종으로서, 출력에서 샤프트의 변위량을 검출할 수 있는 센서(Sensor)를 말한다. 그 구조는 샤프트와 내부 마그네틱(Magnetic)이 일체로 구성되어 있으므로 샤프트가 회전 시에 내부 마그네틱도 함께 회전하여 마그네틱으로부터 자기장의 변화가 발생되며, 이 때 발생되는 자기장의 변화를 홀 센서(Hall sensor)가 감지하여 각도별로 출력신호를 리니어(Linear)하게 출력하므로 정확도 및 신뢰성을 유지할 수 있다.

이와 관련한 종래기술로서 일본 공개특허공보 특개평5-340710호(1993. 12. 21.)에는 포텐쇼미터의 베어링과 케이스의 접합부에 있어서, 베어링의 접합부 단면을 요철 형상으로 설치함으로써 접합면적을 넓게 하여 신뢰성을 향상시킨 포텐쇼미터의 노이즈 방지기구가 개시되어 있으나, 베어링의 접합부 단면을 요철 형상으로 설치함에 따라 포텐쇼미터의 내부 구조가 복잡하고 신뢰성 향상도 만족스럽지 못한 문제점이 있다.

한편, 종래 포텐쇼미터의 경우 기판 위에 노이즈 쉴드를 일체형이 아닌 분리형으로 얹혀 장착함으로써 기판과 노이즈 쉴드가 고정되지 않을 뿐만 아니라 노이즈쉴드의 두께가 얇으므로 외부의 주변기기로부터 들어오는 노이즈를 차폐시키는 데에 한계가 있는 문제점이 있었다.

따라서 포텐쇼미터의 내부 구조를 개선함으로써 신뢰성을 향상시킬 수 있는 기술의 개발 필요성이 대두되었다.

본 발명은 상기의 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로서, 포텐쇼미터의 내부 구조를 개선하여 외부의 주변기기로부터 들어오는 노이즈를 차폐시켜 신뢰성을 향상시킬 수 있는 포텐쇼미터의 제공을 그 과제로 한다.

본 발명은 외형을 형성하는 케이스(90)와; 상기 케이스(90)의 외측으로 상부가 돌출되며, 회전 가능하게 삽입되는 샤프트(10)와; 상기 샤프트(10)의 하부에 구비되어 샤프트를 회전시키기 위한 회전로터(20)와; 상기 회전로터(20)의 하부에 설치되어 회전에 의하여 자기장의 변화를 발생시키는 마그네틱(70)과; 상기 케이스(90)의 내측 저면에 구비되는 원판상 기판(50)과; 상기 기판(50)의 상부 중앙에 구비되며, 상기 마그네틱(70)으로부터 발생된 자기장의 변화를 감지하는 홀 센서(40)와; 납땜에 의하여 상기 기판(50) 위에 일체형으로 고정 장착하되, 상기 회전로터(20)와의 사이에 설치되어 외부로부터 들어오는 노이즈(60)를 차폐하기 위하여 링형의 노이즈 쉴드(30)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 포텐쇼미터를 제공한다.

또한 본발명은 상기 기판(50)이 PCB(Printed Circuit Board)인 것을 특징으로 하는 포텐쇼미터를 제공한다.

마지막으로 본 발명은 상기 노이즈 쉴드(30)가 1.8㎜ 두께의 철판으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 포텐쇼미터를 제공한다.

상기와 같은 구성으로 이루어지는 본 발명은 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.

포텐쇼미터의 기판 위에 링형의 노이즈 쉴드를 납땜으로 일체형으로 고정하여 장착함으로써 기판과 노이즈 쉴드가 분리되지 않고, 노이즈 쉴드의 두께를 두껍게 함으로써 외부의 주변기기로부터 들어오는 노이즈를 차폐시켜 신뢰성을 크게 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명에 의한 포텐쇼미터의 개략적인 사시도이다.
도 2는 본 발명에 의한 포텐쇼미터의 종단면도이다.

상기와 같은 해결수단 및 효과를 제공하는 본 발명의 구체적인 구성을 첨부된 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명하고자 한다.

[도 1] 및 [도 2]에 나타난 바와 같이, 본 발명에 의한 포텐쇼미터는 외형을 형성하는 케이스(90)와; 상기 케이스(90)의 외측으로 상부가 돌출되며, 회전 가능하게 삽입되는 샤프트(10)와; 상기 샤프트(10)의 하부에 구비되어 샤프트를 회전시키기 위한 회전로터(20)와; 상기 회전로터(20)의 하부에 설치되어 회전에 의하여 자기장의 변화를 발생시키는 마그네틱(70)과; 상기 케이스(90)의 내측 저면에 구비되는 기판(50)과; 상기 기판(50)의 상부 중앙에 구비되며, 상기 마그네틱(70)으로부터 발생된 자기장의 변화를 감지하는 홀 센서(40)와; 납땜에 의하여 상기 기판(50) 위에 일체형으로 고정 장착하되, 상기 회전로터(20)와의 사이에 설치되어 외부로부터 들어오는 노이즈(60)를 차폐하기 위하여 링형의 노이즈 쉴드(30)를 포함하여 이루어진다.

상기 포텐쇼미터의 본체는 절연재로 된 원판상의 기판(50)과 컵모양의 케이스(90)로 이루어진다. 상기 케이스(90)는 기판(50)의 상부를 덮도록 기판(50)의 외주부에 끼워 고정되고, 상기 케이스(90)의 상부 벽 중심부에는 샤프트(10)가 회전할 수 있도록 관통되어 지지되며, 상기 샤프트(10)의 상단부는 케이스(90)의 상방으로 돌출된다. 상기 케이스(90) 내부의 샤프트(10)의 하단부에는 회전수단으로서 회전로터(20)가 설치되어 샤프트(10)와 일체로 회전할 수 있도록 구성되어 있다. 상기 회전로터(20)의 하부에는 샤프트(10)의 회전각에 의하여 서로 다른 자기장의 변화를 발생시키는 마그네틱(70)이 구비된다. 상기 케이스(90)의 내측 저면에는 절연재로 된 원판상의 기판(50)이 구비되는데, 상기 기판(50)은 PCB(Printed Circuit Board)인 것이 바람직하다. 상기 기판(50)의 상부 중앙에는 상기 마그네틱(70)으로부터 발생된 자기장의 변화를 감지할 수 있는 홀 센서(40)가 설치된다. 납땜에 의하여 상기 기판(50) 위에 링형의 노이즈 쉴드(30)를 일체형으로 고정하여 장착하되, 상기 회전로터(20)와의 사이에 설치함으로써 외부로부터 들어오는 노이즈(60)를 차폐할 수 있게 되는데, 노이즈의 차폐 효과를 향상시키기 위하여 그 두께를 두껍게 하는 것이 바람직하다. 본 발명에서는 노이즈 쉴드(30)를 1.8㎜ 두께의 철판을 사용하여 노이즈 차폐 효과를 향상시켰다.

이하, 전술한 바와 같이 포텐쇼미터에 대하여 실시예에 의하여 상세히 설명한다.

포텐쇼미터의 기판(50)으로서 PCB(Printed Circuit Board) 기판을 사용하고, 노이즈 쉴드(30)로서 1.8㎜ 두께의 철판을 사용하여 이들을 납땜으로 일체형으로 하여 장착함으로써 포텐쇼미터를 제작하였다.

<비교예>

포텐쇼미터의 기판(50)으로서 PCB(Printed Circuit Board) 기판을 사용하고, 노이즈 쉴드(30)로서 0.5㎜ 두께의 철판을 사용하여 이들을 분리형으로 하여 장착된 포텐쇼미터를 구입하였다.

<시험예>

상기 실시예 및 비교예에서 얻은 포텐쇼미터에 대한 자기 차폐 쉴드 유효성을 다음 시험방법에 의하여 검증하고, 그 결과를 [표 1]에 나타내었다.

o 시험방법

1) 실시예 및 비교예의 포텐쇼미터를 9시, 12시, 3시, 6시 방향의 4곳을 측정부위로 선정하였다.

2) 자화된 드라이버 팁을 준비하였다(Gauss : S 650).

3) 실시예 및 비교예의 포텐쇼미터에 DC 5±0.1V전압을 인가한 다음 샤프트를 회전시켜 1.0V, 2.5V, 4.0V 위치에서 각각 고정시킨 후 자화된 드라이버 팁을 측정부위 4곳에 가져다 댓을 때 외부 자기에 의해서 변동되는 전압을 측정하였다.

실험결과

	고정전압	측정부	측정전압	변화량	평균
실시예	1.0	1 2 3 4	0.931 1.016 0.931 0.889	- 0.069 + 0.016 - 0.069 - 0.111	0.066
	2.5V	1 2 3 4	2.498 2.574 2.510 2.435	- 0.002 + 0.074 + 0.010 - 0.065	0.038
	4.0V	1 2 3 4	3.960 4.092 4.077 3.926	- 0.040 + 0.092 + 0.077 - 0.074	0.071
비교예	1.0V	1 2 3 4	0.829 1.092 1.100 0.830	- 0.171 + 0.092 + 0.100 - 0.170	0.133
	2.5V	1 2 3 4	2.316 2.663 2.670 2.321	- 0.184 + 0.163 + 0.170 - 0.179	0.174
	4.0V	1 2 3 4	3.823 4.193 4.179 3.812	- 0.177 + 0.193 + 0.179 - 0.188	0.184

상기 [표 1]로부터 알 수 있듯이, 실시예에 의한 포텐쇼미터는 비교예의 것보다 외부 자기장 변화영향은 미미한 것으로 나타났는바(0.038~0.071 : 0.133~0.184), 이로부터 자기차폐에 대한 신뢰성이 우수함을 알 수 있다.

이상 본 발명은 상기와 같이 실시예에 한하여 설명하였으나, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 아니하는 범위 내에서는 얼마든지 다양하게 실시할 수 있음은 물론이다.

10 : 샤프트 20 : 회전로터
30 : 노이즈 쉴드 40 : 홀 센서
50 : 기판 60 : 노이즈
70 : 마그네틱 80 : 고정구
90 : 케이스

Claims

삭제
외형을 형성하는 케이스(90)와;
상기 케이스(90)의 외측으로 상부가 돌출되며, 회전 가능하게 삽입되는 샤프트(10)와;
상기 샤프트(10)의 하부에 구비되어 샤프트를 회전시키기 위한 회전로터(20)와;
상기 회전로터(20)의 하부에 설치되어 회전에 의하여 자기장의 변화를 발생시키는 마그네틱(70)과;
상기 케이스(90)의 내측 저면에 구비되는 원판상 PCB(Printed Circuit Board) 기판(50)과;
상기 기판(50)의 상부 중앙에 구비되며, 상기 마그네틱(70)으로부터 발생된 자기장의 변화를 감지하는 홀 센서(40)와;
납땜에 의하여 상기 기판(50)과 일체형으로 고정하여 장착하되, 상기 회전로터(20)와의 사이에 설치되어 외부로부터 들어오는 노이즈(60)를 차폐하되, 1.8㎜ 두께의 철판으로 된 링형의 노이즈 쉴드(30)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 포텐쇼미터.
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