JP2007206042A - 接点式タッチセンサ - Google Patents

Abstract

【課題】従来のプランジャ測定軸を有する接触式位置センサでは全長が構造上長くなる欠点があったが本願発明では全長を短く、かつ動作点の精度向上をはかったセンサを提供する。
【解決手段】プランジャ軸を絶縁材とし、軸受けとのはめあい部の中央付近に直交して固定した可動接点は、その先端部で固定接点と接触させ、コイルばねをプランジャ軸の内径に挿入させることでセンサの短縮化を図った。また、軸受のはめあい隙間による傾きが動作点の繰返し精度に与える誤差を少なくし、固定接点は動かなくしたので、高精度化と故障の原因を減らすことができた。
【選択図】図２

Description

本発明は位置検知あるいは寸法判別に使用される接点式タッチセンサに関する。

従来の接触形接点式位置センサ（以下タッチセンサと記す）、特にプランジャ式は丸筒ケースの全長が長くなることが避けられなかった。

図５は従来の接点式タッチセンサの一例を断面図で示す。１はケースで、接触子２を有するプランジャ軸３は軸受７にはめ合い摺動し、ばね６の付勢力により常時ケース１より凸出している。２５はプランジャ軸３と一体で絶縁材よりなる押しピンである。２６は可動接点球で常時は固定接点２７に接触している。固定接点２７は、中ケース２８に接し、単線１６に接続されている。コイルばね２９は、可動接点２６と固定接点２７を接触させる付勢力であると共に端末は単線１６′に接続し、コード４となる。検出体が接触子２を押すと、押しピン２５が可動接点球２６を押し、固定接点２７より離れるので、閉回路が開回路（常時閉形）となり、信号が出力される。

この構造では、固定接点２７、可動接点２６および接触力を付与するためのコイルばね２９がプランジャ軸３の延長線上に配置されるので、センサケースが長くなることが避けられなかった。また位置信号を発信する接点の接触部がプランジャ軸３と軸受７とのはめあい部より離れていることに起因する信号点の精度低下や故障の原因になることがある。

特願２００４−１２７４７

本発明はこのような従来の構成が有していた問題を解決しようとするものであり、全長を短くすると共に故障の原因を解決することを目的とする。

本発明は、上記目的を達成するために内蔵する固定接点２７と可動接点２６とが接触して信号を発信する接触部をプランジャ軸のはめあい長さの中央付近とし、また、プランジャ軸の材質を絶縁材とし、中央付近に可動接点を設け、コイルばねをプランジャ軸３に入りこましたことにより従来の直列的な配置を並列的配置とし、短縮化が実現した。さらにプランジャ軸３のあそびによる傾きが動作点の繰返し精度に与える誤差を少なくして高精度化をはかった。

上述したように、本発明のタッチセンサはセンサ本体の長さを短くすることにより使用上の取付け勝手がよく、スペースを取らないで、装着される装置の小型化に効果があり、本体が長いためにコード処理に無理がかかる故障原因を少なくできる。また、繰返し精度の向上もはかれた。

以下、本発明の実施の形態を図１〜３に基づいて説明する。図１は外観図である。１はケースで先端に接触子２を有するプランジャ軸３が突出している。４は２芯コードである。

図２は図１のＡ−Ａ断面図、図３は図２のＢ−Ｂ断面図で請求項１を示す。１はケース、３はプランジャで絶縁材よりなり、先端部に接触子２を有し、他端の内径部５にはプランジャ軸３に接触力を与える付勢手段のコイルばね６がある。また、プランジャ軸３は軸受７にすきまばめされ、はめあい部の中央付近に直角に貫通固定されたニードル状可動接点８があり、軸受７に設けられた両側の回り止めスリット９を通って両側へ突出している。２個の溝のうち一方はにがし溝でよい。軸受７の外側には絶縁筒１０があり、ニードル状可動接点５の両側先端側面に当接する位置に互いに平行な２個の短い円筒状固定接点１１、１１′が平行にあけられた穴１２、１２′に挿入固定されている。また、ニードル状可動接点８の逃げ溝１３、１３′がある。１４は蓋で両側にすりわり溝１５、１５′がある。円筒状固定接点１１、１１′に接続した外皮を絶縁された単線１６、１６′は絶縁筒に設けられたコード用溝１７、１７′と蓋１４のすりわり溝１５、１５′を通りコード４になる。押さえリング１８によって蓋１４はケース１に圧入される。

以下、上記構成の動作を説明する。図２では、接触子２を有するプランジャ軸３が、コイルばね６の付勢力によりケース１の外へ突出し、中央付近に固定されたニードル状可動接点８が両側の円筒状固定接点１１、１１′に接触し、停止している。この状態で、コード４に流れる電流は単線１６、円筒状固定接点１１、ニードル状可動接点８、円筒状固定接点１１′単線１６′を通り、常時通電（閉）している。ここで、検出体１９が接触子２に当たり、プランジャ軸３を押すと、一体となったニードル状可動接点８も押し込まれ、円筒状固定接点１１、１１′と離れ、電流は流れなくなり、閉回路から開回路（常時閉形）の信号が発信される。

次に、図４は、請求項２の構造を示す。図１のＡ−Ａ断面図で、請求項１との相違について説明する。先ず、プランジャ軸３の内径部５を深くし、コイルばね６とニードル状可動接点８とを接触させる。コイルばね６の端末２０は蓋１４に穴をあけて外側に出す。この場合、蓋１４は絶縁材とする。円筒状固定接点は１１だけとし、１１′は廃止する。ニードル状可動接点８も円筒状固定接点１１′との接触部は不要となるので短くしてよい。単線１６′はコイルばね端末２０と接続する。電流通路は単線１６、円筒状固定接点１１、ニードル状可動接点８、コイルばね６、ばね端末２０、単線１６′となり、信号出力は請求項１と同じように閉回路から開回路（常時閉形）の信号が発信される。

本発明の実施状態を示すタッチセンサの外観図 同タッチセンサの図１′のＡ−Ａ断面図（請求項１を示す） 同タッチセンサの図２のＡ−Ａ断面図 同タッチセンサの図１′のＡ−Ａ断面図（請求項２を示す） 従来例の断面図

符合の説明

１ ケース
２ 接触子
３ プランジャ軸
４ コード
５ 内径部
６ コイルばね
７ 軸受
８ ニードル状可動接点
９ 回り止めスリット
１０ 絶縁筒
１１ １１′ 円筒状固定接点
１２ １２′ 穴
１３ １３′ 逃げ溝
１４ 蓋
１５ １５′ すりわり溝
１６ １６′ 単線
１７ １７′ コード溝

Claims (2)

1. 接点式位置タッチセンサにおいて、先端にコンタクトを有する絶縁材プランジャ軸と、他端に常時、プランジャ軸がケースにより突出する方向に付勢するコイルばねと、プランジャ軸にはめ合う摺動軸受と、プランジャ軸の中央付近に軸と直角に貫通固定され、軸受の回り止めスリットを通って両側へ突出したニードル状接点と、軸受の外側にあってニードル状接点の両側先端側面に当接する二個の短い円筒状接点および、ニードル状接点の逃げ溝を有する絶縁筒と、ニードル状接点の両端に直角に交差して当接し、互いに平行な二個の円筒状接点と、夫々に接続された２芯コードと全体を覆うケースとにより構成された接点式タッチセンサ。
2. 上記、円筒状接点を一個のみとし、プランジャ軸内部でばねとニードル状接点とを接触させ、２芯コードへの接続を円筒状接点とばねの端部とにする構成とした請求項１記載の接点式タッチセンサ。

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