JP3230102B2 - 摺動抵抗式リニア特性センサ - Google Patents
摺動抵抗式リニア特性センサInfo
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- 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
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- 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
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- 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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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、摺動子と接触する抵抗
体を絶縁基板に形成した摺動抵抗式リニア特性センサに
関するものであり、特に、ポテンショメータ、スロット
ルポジションセンサ、エンコーダ等に利用できる摺動抵
抗式リニア特性センサに関するものである。
体を絶縁基板に形成した摺動抵抗式リニア特性センサに
関するものであり、特に、ポテンショメータ、スロット
ルポジションセンサ、エンコーダ等に利用できる摺動抵
抗式リニア特性センサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図８は従来の摺動抵抗式リニア特性セン
サを示す要部正面図である。
サを示す要部正面図である。
【０００３】図のように、従来の摺動抵抗式リニア特性
センサは、絶縁基板３１の表面に所定の抵抗率の抵抗体
３２を焼結して回路基板を形成し、前記絶縁基板３１の
抵抗体３２には、導電体で形成された摺動子３３が所定
の接触圧で接触及び摺動するように配設されている。抵
抗体３２の両端の端子３５及び端子３６は所定の電圧を
印加する電極端子で、その間に印加した電圧を導電体か
らなる固定導体３４を介して、前記摺動子３３が抵抗体
３２との接触電位を導き、端子３７から前記摺動子３３
の接触電位を出力するものである。各端子３５〜３７に
は所定のハーネスが接続されている。したがって、摺動
子３３と抵抗体３２との摺接位置に応じて接触電位はリ
ニアに変化する。
センサは、絶縁基板３１の表面に所定の抵抗率の抵抗体
３２を焼結して回路基板を形成し、前記絶縁基板３１の
抵抗体３２には、導電体で形成された摺動子３３が所定
の接触圧で接触及び摺動するように配設されている。抵
抗体３２の両端の端子３５及び端子３６は所定の電圧を
印加する電極端子で、その間に印加した電圧を導電体か
らなる固定導体３４を介して、前記摺動子３３が抵抗体
３２との接触電位を導き、端子３７から前記摺動子３３
の接触電位を出力するものである。各端子３５〜３７に
は所定のハーネスが接続されている。したがって、摺動
子３３と抵抗体３２との摺接位置に応じて接触電位はリ
ニアに変化する。
【０００４】近年、この種の摺動抵抗式リニア特性セン
サがＧセンサ、ハイトセンサ等の色々な検出方式に広く
利用されているが、ハーネスの断線、ショートによる短
絡等の異常時と、正常時とを区別するためにクランプ電
圧を生ずるような対策が求められている。
サがＧセンサ、ハイトセンサ等の色々な検出方式に広く
利用されているが、ハーネスの断線、ショートによる短
絡等の異常時と、正常時とを区別するためにクランプ電
圧を生ずるような対策が求められている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のような
従来の摺動抵抗式リニア特性センサをスロットルポジシ
ョンセンサとして用いる場合にも、明確なクランプ抵抗
がなかった。このため、正常に使用している場合でもス
ロットルポジションセンサが０ＶやＶｃ（電源電圧）を
出力することがあり得た。そして、センサの断線（Ｖ
ｃ）やセンサのショート（０Ｖ）の場合にも、この種の
スロットルポジションセンサでは０ＶやＶｃを出力する
ことがあり得るために、スロットルポジションセンサが
異常なのか、或いは正常なのかをコンピュータで判断す
ることができなかった。この結果、スロットルポジショ
ンセンサの異常時にも、フェイルセイフが適正に働かな
い虞れがあった。
従来の摺動抵抗式リニア特性センサをスロットルポジシ
ョンセンサとして用いる場合にも、明確なクランプ抵抗
がなかった。このため、正常に使用している場合でもス
ロットルポジションセンサが０ＶやＶｃ（電源電圧）を
出力することがあり得た。そして、センサの断線（Ｖ
ｃ）やセンサのショート（０Ｖ）の場合にも、この種の
スロットルポジションセンサでは０ＶやＶｃを出力する
ことがあり得るために、スロットルポジションセンサが
異常なのか、或いは正常なのかをコンピュータで判断す
ることができなかった。この結果、スロットルポジショ
ンセンサの異常時にも、フェイルセイフが適正に働かな
い虞れがあった。
【０００６】また、クランプ抵抗を別体で組付け、クラ
ンプ電圧を出力することも考えられるが、この場合には
部品代がかかり大幅なコストアップになる虞れがあっ
た。しかも、単に、摺動抵抗体とは別の場所にクランプ
電圧を生ずるクランプ抵抗を配設しただけでは、この摺
動抵抗式リニア特性センサが使用されている周囲の雰囲
気温度の影響を受けて、正確な検出ができないという問
題もあった。さらに、クランプ抵抗を摺動抵抗に繋げて
１本の連続する抵抗体とした場合には、取付上の誤差に
よる出力電圧変化を減らするために、センサ取付上の調
整機能が必要であり、コストアップになっていた。
ンプ電圧を出力することも考えられるが、この場合には
部品代がかかり大幅なコストアップになる虞れがあっ
た。しかも、単に、摺動抵抗体とは別の場所にクランプ
電圧を生ずるクランプ抵抗を配設しただけでは、この摺
動抵抗式リニア特性センサが使用されている周囲の雰囲
気温度の影響を受けて、正確な検出ができないという問
題もあった。さらに、クランプ抵抗を摺動抵抗に繋げて
１本の連続する抵抗体とした場合には、取付上の誤差に
よる出力電圧変化を減らするために、センサ取付上の調
整機能が必要であり、コストアップになっていた。
【０００７】そこで、本発明は、周囲の雰囲気温度に影
響されず、センサの取付誤差や作動誤差に対しても影響
を受けにくく、安価で安定した出力電圧を得ることがで
きる摺動抵抗式リニア特性センサの提供を課題とするも
のである。
響されず、センサの取付誤差や作動誤差に対しても影響
を受けにくく、安価で安定した出力電圧を得ることがで
きる摺動抵抗式リニア特性センサの提供を課題とするも
のである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明にかかる摺動抵抗
式リニア特性センサは、絶縁基板と、前記絶縁基板に対
して対向し、所定の範囲内に相対的に移動可能な所定の
ブラシからなる摺動子と、前記所定の範囲内において前
記摺動子が摺接すべく前記絶縁基板上に印刷された摺動
抵抗体と、前記所定の範囲から離れた位置において前記
絶縁基板上に印刷されたクランプ抵抗体とを具備し、前
記クランプ抵抗体は、前記摺動抵抗体と同一材料からな
り、前記クランプ抵抗体の一端は、前記絶縁基板上に印
刷され、どの位置においても略同一電圧を発生させる導
体を介して、前記摺動抵抗体の一端と電気的に接続さ
れ、前記クランプ抵抗体の他端は、電源またはグラウン
ドに接続されており、前記クランプ抵抗体は、前記一端
において、電源電圧より低いかまたはグラウンド電圧よ
り高いクランプ電圧を発生させるものである。
式リニア特性センサは、絶縁基板と、前記絶縁基板に対
して対向し、所定の範囲内に相対的に移動可能な所定の
ブラシからなる摺動子と、前記所定の範囲内において前
記摺動子が摺接すべく前記絶縁基板上に印刷された摺動
抵抗体と、前記所定の範囲から離れた位置において前記
絶縁基板上に印刷されたクランプ抵抗体とを具備し、前
記クランプ抵抗体は、前記摺動抵抗体と同一材料からな
り、前記クランプ抵抗体の一端は、前記絶縁基板上に印
刷され、どの位置においても略同一電圧を発生させる導
体を介して、前記摺動抵抗体の一端と電気的に接続さ
れ、前記クランプ抵抗体の他端は、電源またはグラウン
ドに接続されており、前記クランプ抵抗体は、前記一端
において、電源電圧より低いかまたはグラウンド電圧よ
り高いクランプ電圧を発生させるものである。
【０００９】
【作用】本発明の摺動抵抗式リニア特性センサにおいて
は、所定の摺動子が摺接する摺動抵抗体の他に、この摺
動抵抗体と同一基板上で、かつ、前記摺動子の摺動範囲
から離れた位置に前記摺動抵抗体と同一材料からなるク
ランプ抵抗体が配設されているから、クランプ抵抗体の
クランプ電圧によりセンサが正常に機能している場合に
は、出力電圧は０や印加電源電圧にならない。しかも、
摺動抵抗体及びクランプ抵抗体は同一条件で同一環境下
にあり、周囲の雰囲気温度に影響されない。また、摺動
抵抗体とクランプ抵抗体とは連続した抵抗体となってお
らず、摺動子はクランプ抵抗体に接触しないので、セン
サの取付誤差や作動誤差に対しても出力電圧の変化が少
ない。
は、所定の摺動子が摺接する摺動抵抗体の他に、この摺
動抵抗体と同一基板上で、かつ、前記摺動子の摺動範囲
から離れた位置に前記摺動抵抗体と同一材料からなるク
ランプ抵抗体が配設されているから、クランプ抵抗体の
クランプ電圧によりセンサが正常に機能している場合に
は、出力電圧は０や印加電源電圧にならない。しかも、
摺動抵抗体及びクランプ抵抗体は同一条件で同一環境下
にあり、周囲の雰囲気温度に影響されない。また、摺動
抵抗体とクランプ抵抗体とは連続した抵抗体となってお
らず、摺動子はクランプ抵抗体に接触しないので、セン
サの取付誤差や作動誤差に対しても出力電圧の変化が少
ない。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明をする。
【００１１】図１は本発明の一実施例である摺動抵抗式
リニア特性センサを示す側断面図、図２は図１の摺動抵
抗式リニア特性センサのＡ−Ａ断面を示す断面図、図３
は本発明の一実施例である摺動抵抗式リニア特性センサ
の抵抗体を示す正面図、図４の（ａ）は本発明の一実施
例である摺動抵抗式リニア特性センサの摺動子を示す正
面図で（ｂ）は摺動部分を示す側面図、図５は本発明の
一実施例である摺動抵抗式リニア特性センサの摺動ブラ
シを示す拡大側面図である。
リニア特性センサを示す側断面図、図２は図１の摺動抵
抗式リニア特性センサのＡ−Ａ断面を示す断面図、図３
は本発明の一実施例である摺動抵抗式リニア特性センサ
の抵抗体を示す正面図、図４の（ａ）は本発明の一実施
例である摺動抵抗式リニア特性センサの摺動子を示す正
面図で（ｂ）は摺動部分を示す側面図、図５は本発明の
一実施例である摺動抵抗式リニア特性センサの摺動ブラ
シを示す拡大側面図である。
【００１２】図１のように、本実施例の摺動抵抗式リニ
ア特性センサは、ハウジング１とケース２とで外郭が構
成されている。ハウジング１にはベアリング３がインサ
ート成形の樹脂モールド等で固定されている。そのベア
リング３によってシャフト４が回転可能に軸支されてい
る。シャフト４の片端には、図２のように、ホルダ５が
かしめ等によって固定されており、このホルダ５にはス
テンレス（ＳＵＳ）等の金属板６がインサート成形等に
より固定されている。また、金属板６には図４のよう
に、ブラシ７が２本スポット溶接で固定されている。一
方、ケース２には絶縁性の基板８が超音波かしめ等によ
り固定されており、この基板８にはワイヤハーネス９と
電気的に接続しているターミナル１０がはんだ付けされ
ている。
ア特性センサは、ハウジング１とケース２とで外郭が構
成されている。ハウジング１にはベアリング３がインサ
ート成形の樹脂モールド等で固定されている。そのベア
リング３によってシャフト４が回転可能に軸支されてい
る。シャフト４の片端には、図２のように、ホルダ５が
かしめ等によって固定されており、このホルダ５にはス
テンレス（ＳＵＳ）等の金属板６がインサート成形等に
より固定されている。また、金属板６には図４のよう
に、ブラシ７が２本スポット溶接で固定されている。一
方、ケース２には絶縁性の基板８が超音波かしめ等によ
り固定されており、この基板８にはワイヤハーネス９と
電気的に接続しているターミナル１０がはんだ付けされ
ている。
【００１３】また、防水及び防塵のために、ハウジング
１とケース２との間にはＯリング１１が、シャフト４と
ハウジング１との間にはオイルシール１２が、そして、
ケース２と呼吸チューブ１３、ワイヤハーネス９との間
にはゴム栓１４が各々装着されている。さらに、このセ
ンサ本体とセンサ本体の取付部（図示せず）との防水及
び防塵のために、Ｏリング１５が装着されている。金属
板でできた固定板１６はケース２にネジ等で固着されて
おり、この固定板１６に断線防止のためにワイヤハーネ
ス９が結束バンド１７によって束ねられている。なお、
センサ本体に接続された呼吸チューブ１３は、センサ内
部と水のかからない場所（例えば、車室内）とを連通し
て、センサの外部と内部との圧力差が発生しないように
するものであり、これにより周囲の雰囲気温度の変化に
よるセンサの外部と内部との圧力差による吸水を防止し
ている。
１とケース２との間にはＯリング１１が、シャフト４と
ハウジング１との間にはオイルシール１２が、そして、
ケース２と呼吸チューブ１３、ワイヤハーネス９との間
にはゴム栓１４が各々装着されている。さらに、このセ
ンサ本体とセンサ本体の取付部（図示せず）との防水及
び防塵のために、Ｏリング１５が装着されている。金属
板でできた固定板１６はケース２にネジ等で固着されて
おり、この固定板１６に断線防止のためにワイヤハーネ
ス９が結束バンド１７によって束ねられている。なお、
センサ本体に接続された呼吸チューブ１３は、センサ内
部と水のかからない場所（例えば、車室内）とを連通し
て、センサの外部と内部との圧力差が発生しないように
するものであり、これにより周囲の雰囲気温度の変化に
よるセンサの外部と内部との圧力差による吸水を防止し
ている。
【００１４】基板８上には、図３のように、ペースト状
のクランプ抵抗体Ｒ１，Ｒ３、摺動抵抗体Ｒ２が各々印
刷されている。このクランプ抵抗体Ｒ１と摺動抵抗体Ｒ
２との間、及び摺動抵抗体Ｒ２とクランプ抵抗体Ｒ３と
の間は、場所によって電圧が変化しない導体パターンＷ
１，Ｗ２で電気的に繋がっている。この導体パターンＷ
１，Ｗ２の抵抗値はクランプ抵抗体Ｒ１，Ｒ３、摺動抵
抗体Ｒ２の抵抗値に比べて十分小さい。ブラシ７は摺動
抵抗体Ｒ２上を摺動するが、クランプ抵抗体Ｒ１，Ｒ３
上は摺動しない。なお、摺動抵抗体Ｒ２と導体パターン
Ｗ１，Ｗ２の内側には、導体パターンＷ１，Ｗ２と同一
の導体パターンＷ３が配設されている。
のクランプ抵抗体Ｒ１，Ｒ３、摺動抵抗体Ｒ２が各々印
刷されている。このクランプ抵抗体Ｒ１と摺動抵抗体Ｒ
２との間、及び摺動抵抗体Ｒ２とクランプ抵抗体Ｒ３と
の間は、場所によって電圧が変化しない導体パターンＷ
１，Ｗ２で電気的に繋がっている。この導体パターンＷ
１，Ｗ２の抵抗値はクランプ抵抗体Ｒ１，Ｒ３、摺動抵
抗体Ｒ２の抵抗値に比べて十分小さい。ブラシ７は摺動
抵抗体Ｒ２上を摺動するが、クランプ抵抗体Ｒ１，Ｒ３
上は摺動しない。なお、摺動抵抗体Ｒ２と導体パターン
Ｗ１，Ｗ２の内側には、導体パターンＷ１，Ｗ２と同一
の導体パターンＷ３が配設されている。
【００１５】次に、この構成の摺動抵抗式リニア特性セ
ンサの動作について説明する。
ンサの動作について説明する。
【００１６】シャフト４が回動すると、ホルダ５も一体
となって回動するので、ブラシ７はシャフト４の回転に
合わせて基板８上を摺動する（図５参照）。このとき、
２本のブラシ７のうち、一方のブラシ７の端部は摺動抵
抗体Ｒ２上を摺動し、他方のブラシ７の端部は導体パタ
ーンＷ３上を摺動する。この２本のブラシ７は各々金属
板６で電気的に接続されているため、このセンサ本体の
回路は図６のようになる。図６は本発明の一実施例であ
る摺動抵抗式リニア特性センサの原理を示す回路図であ
る。
となって回動するので、ブラシ７はシャフト４の回転に
合わせて基板８上を摺動する（図５参照）。このとき、
２本のブラシ７のうち、一方のブラシ７の端部は摺動抵
抗体Ｒ２上を摺動し、他方のブラシ７の端部は導体パタ
ーンＷ３上を摺動する。この２本のブラシ７は各々金属
板６で電気的に接続されているため、このセンサ本体の
回路は図６のようになる。図６は本発明の一実施例であ
る摺動抵抗式リニア特性センサの原理を示す回路図であ
る。
【００１７】なお、本センサにはワイヤハーネス９を通
して、所定の電圧（例えば、５Ｖ）が印加されている。
即ち、Ｖｃｃ端子とＧＮＤ端子との間に５Ｖの電圧が印
加されている。この状態で、シャフト４が回転しブラシ
７が動くと、Ｖｃｃ端子とＧＮＤ端子との間に印加され
ている電圧が分圧され、この分圧電圧はＯＵＴ端子とＧ
ＮＤ端子との間の電圧であるＯＵＴ端子の電位として検
出できる。つまり、本センサはシャフト４の回転角を電
圧の分圧として電気信号に変換して、ワイヤハーネス９
を介してコンピュータ（図示せず）に出力するものであ
る。したがって、ＯＵＴ端子とＧＮＤ端子との間の電圧
の変化により、シャフト４の回転度合を求めることがで
きる。
して、所定の電圧（例えば、５Ｖ）が印加されている。
即ち、Ｖｃｃ端子とＧＮＤ端子との間に５Ｖの電圧が印
加されている。この状態で、シャフト４が回転しブラシ
７が動くと、Ｖｃｃ端子とＧＮＤ端子との間に印加され
ている電圧が分圧され、この分圧電圧はＯＵＴ端子とＧ
ＮＤ端子との間の電圧であるＯＵＴ端子の電位として検
出できる。つまり、本センサはシャフト４の回転角を電
圧の分圧として電気信号に変換して、ワイヤハーネス９
を介してコンピュータ（図示せず）に出力するものであ
る。したがって、ＯＵＴ端子とＧＮＤ端子との間の電圧
の変化により、シャフト４の回転度合を求めることがで
きる。
【００１８】また、本センサでは、基板８上にクランプ
抵抗体Ｒ１，Ｒ３が配設されており、ブラシ７は摺動抵
抗体Ｒ２上を摺動し、クランプ抵抗体Ｒ１，Ｒ３とは接
触しない。このため、出力電圧とシャフト回転角との関
係は図７のようになる。図７は本発明の一実施例である
摺動抵抗式リニア特性センサによる出力電圧とシャフト
回転角との関係を示す特性図である。
抵抗体Ｒ１，Ｒ３が配設されており、ブラシ７は摺動抵
抗体Ｒ２上を摺動し、クランプ抵抗体Ｒ１，Ｒ３とは接
触しない。このため、出力電圧とシャフト回転角との関
係は図７のようになる。図７は本発明の一実施例である
摺動抵抗式リニア特性センサによる出力電圧とシャフト
回転角との関係を示す特性図である。
【００１９】もし、クランプ抵抗体Ｒ１，Ｒ３がなけれ
ば、このセンサの出力電圧は０Ｖ〜５Ｖの間で変化す
る。したがって、センサの出力電圧が０Ｖや５Ｖのとき
は、センサ正常時の出力電圧なのか、或いは、Ｖｃｃ端
子、ＯＵＴ端子とＧＮＤ端子がショート（短絡）時（０
Ｖ）や、コネクタがはずれたり、断線してオープン（開
放）時（５Ｖ）の、所謂、センサ異常時の出力電圧なの
かを、コンピュータは判断できない。
ば、このセンサの出力電圧は０Ｖ〜５Ｖの間で変化す
る。したがって、センサの出力電圧が０Ｖや５Ｖのとき
は、センサ正常時の出力電圧なのか、或いは、Ｖｃｃ端
子、ＯＵＴ端子とＧＮＤ端子がショート（短絡）時（０
Ｖ）や、コネクタがはずれたり、断線してオープン（開
放）時（５Ｖ）の、所謂、センサ異常時の出力電圧なの
かを、コンピュータは判断できない。
【００２０】しかし、本実施例では図３のように、摺動
抵抗体Ｒ２を挟んでクランプ抵抗体Ｒ１，Ｒ３が設けら
れているので、シャフト４の回転角に拘らず任意の回転
角を越えると、図７のように出力電圧の上限と下限に一
定の出力電圧を示すクランプ部を有している。これによ
り、センサ異常時には出力電圧が０Ｖや５Ｖになる。即
ち、センサの出力電圧が０Ｖや５Ｖの場合は、センサ異
常であることをコンピュータが判断できる。
抵抗体Ｒ２を挟んでクランプ抵抗体Ｒ１，Ｒ３が設けら
れているので、シャフト４の回転角に拘らず任意の回転
角を越えると、図７のように出力電圧の上限と下限に一
定の出力電圧を示すクランプ部を有している。これによ
り、センサ異常時には出力電圧が０Ｖや５Ｖになる。即
ち、センサの出力電圧が０Ｖや５Ｖの場合は、センサ異
常であることをコンピュータが判断できる。
【００２１】本実施例では、クランプ部を設けるため
に、クランプ抵抗体Ｒ１，Ｒ３が摺動抵抗体Ｒ２とは別
の場所、即ちブラシ７の摺動範囲から離れた位置の基板
８上に印刷されている。このため、ブラシ７は摺動抵抗
体Ｒ２上を摺動し、クランプ抵抗体Ｒ１，Ｒ３とは接触
しないので、センサの取付誤差等に影響されることなく
安定した出力電圧特性になる。この結果、センサのショ
ート、断線等の異常をコンピュータで判定でき、センサ
異常時にはコンピュータのフェイルセイフ等を働かすこ
とが容易になる。特に、作動角範囲の中心に位置する摺
動抵抗体Ｒ２に対してクランプ抵抗体Ｒ１，Ｒ３が十分
離れた位置に配設されているので、センサの出力電圧は
センサ取付誤差や差動角のずれが生じても、ブラシ７は
クランプ抵抗体Ｒ１，Ｒ３に接触せず、安定した出力電
圧を得ることができる。
に、クランプ抵抗体Ｒ１，Ｒ３が摺動抵抗体Ｒ２とは別
の場所、即ちブラシ７の摺動範囲から離れた位置の基板
８上に印刷されている。このため、ブラシ７は摺動抵抗
体Ｒ２上を摺動し、クランプ抵抗体Ｒ１，Ｒ３とは接触
しないので、センサの取付誤差等に影響されることなく
安定した出力電圧特性になる。この結果、センサのショ
ート、断線等の異常をコンピュータで判定でき、センサ
異常時にはコンピュータのフェイルセイフ等を働かすこ
とが容易になる。特に、作動角範囲の中心に位置する摺
動抵抗体Ｒ２に対してクランプ抵抗体Ｒ１，Ｒ３が十分
離れた位置に配設されているので、センサの出力電圧は
センサ取付誤差や差動角のずれが生じても、ブラシ７は
クランプ抵抗体Ｒ１，Ｒ３に接触せず、安定した出力電
圧を得ることができる。
【００２２】しかも、基板８上に摺動抵抗体Ｒ２と同一
材料でクランプ抵抗体Ｒ１，Ｒ３が同時印刷されてい
る。このため、クランプ抵抗体Ｒ１，Ｒ３と摺動抵抗体
Ｒ２との温度特性等が同じになり、周囲の雰囲気温度の
変化に対して安定した出力電圧特性になる。また、クラ
ンプ抵抗体Ｒ１，Ｒ３と摺動抵抗体Ｒ２とを同時に印刷
しているため、特別なクランプ抵抗体Ｒ１，Ｒ３を別個
独立して組付ける場合に比べて、部品代が安くなり、製
造コストも安価になる。
材料でクランプ抵抗体Ｒ１，Ｒ３が同時印刷されてい
る。このため、クランプ抵抗体Ｒ１，Ｒ３と摺動抵抗体
Ｒ２との温度特性等が同じになり、周囲の雰囲気温度の
変化に対して安定した出力電圧特性になる。また、クラ
ンプ抵抗体Ｒ１，Ｒ３と摺動抵抗体Ｒ２とを同時に印刷
しているため、特別なクランプ抵抗体Ｒ１，Ｒ３を別個
独立して組付ける場合に比べて、部品代が安くなり、製
造コストも安価になる。
【００２３】このように、本実施例の摺動抵抗式リニア
特性センサは、所定のブラシ７からなる摺動子と、前記
摺動子のブラシ７の端部が摺接すべく所定の絶縁性の基
板８上に印刷によって配設された摺動抵抗体Ｒ２と、前
記摺動抵抗体Ｒ２と同一基板８上で、かつ、前記ブラシ
７の摺動範囲から離れた位置に前記摺動抵抗体Ｒ２と同
時印刷によって配設され、前記摺動抵抗体Ｒ２と同一材
料からなるクランプ抵抗体Ｒ１，Ｒ３とを備えている。
特性センサは、所定のブラシ７からなる摺動子と、前記
摺動子のブラシ７の端部が摺接すべく所定の絶縁性の基
板８上に印刷によって配設された摺動抵抗体Ｒ２と、前
記摺動抵抗体Ｒ２と同一基板８上で、かつ、前記ブラシ
７の摺動範囲から離れた位置に前記摺動抵抗体Ｒ２と同
時印刷によって配設され、前記摺動抵抗体Ｒ２と同一材
料からなるクランプ抵抗体Ｒ１，Ｒ３とを備えている。
【００２４】即ち、本実施例の摺動抵抗式リニア特性セ
ンサは、ブラシ７が摺接する摺動抵抗体Ｒ２の他に、こ
の摺動抵抗体Ｒ２と同一基板８上で、かつ、前記ブラシ
７の摺動範囲から離れた位置に前記摺動抵抗体Ｒ２と同
一材料からなるクランプ抵抗体Ｒ１，Ｒ３を前記摺動抵
抗体Ｒ２と同時に印刷したものである。
ンサは、ブラシ７が摺接する摺動抵抗体Ｒ２の他に、こ
の摺動抵抗体Ｒ２と同一基板８上で、かつ、前記ブラシ
７の摺動範囲から離れた位置に前記摺動抵抗体Ｒ２と同
一材料からなるクランプ抵抗体Ｒ１，Ｒ３を前記摺動抵
抗体Ｒ２と同時に印刷したものである。
【００２５】したがって、クランプ抵抗体Ｒ１，Ｒ３の
クランプ電圧によりセンサが正常に機能している場合に
は、出力電圧は０や印加電源電圧にならない。このた
め、センサの出力電圧が０や電源電圧になることによ
り、センサの断線やショート等のセンサ異常をコンピュ
ータ等で明確に判断することができる。しかも、摺動抵
抗体Ｒ２及びクランプ抵抗体Ｒ１，Ｒ３は同一材料で同
一基板８上に同時印刷されているから、同一条件で同一
環境の下、同一の温度特性となり、周囲の雰囲気温度に
影響されない。また、摺動抵抗体Ｒ２とクランプ抵抗体
Ｒ１，Ｒ３とは連続した抵抗体となっておらず、ブラシ
７はクランプ抵抗体Ｒ１，Ｒ３に直接接触しないので、
センサの取付誤差や作動誤差に対しても出力電圧の変化
が少ない。この結果、極めて安価に信頼性の高い安定し
た出力電圧特性を得ることができる。
クランプ電圧によりセンサが正常に機能している場合に
は、出力電圧は０や印加電源電圧にならない。このた
め、センサの出力電圧が０や電源電圧になることによ
り、センサの断線やショート等のセンサ異常をコンピュ
ータ等で明確に判断することができる。しかも、摺動抵
抗体Ｒ２及びクランプ抵抗体Ｒ１，Ｒ３は同一材料で同
一基板８上に同時印刷されているから、同一条件で同一
環境の下、同一の温度特性となり、周囲の雰囲気温度に
影響されない。また、摺動抵抗体Ｒ２とクランプ抵抗体
Ｒ１，Ｒ３とは連続した抵抗体となっておらず、ブラシ
７はクランプ抵抗体Ｒ１，Ｒ３に直接接触しないので、
センサの取付誤差や作動誤差に対しても出力電圧の変化
が少ない。この結果、極めて安価に信頼性の高い安定し
た出力電圧特性を得ることができる。
【００２６】ところで、上記実施例では、摺動抵抗式リ
ニア特性センサをスロットルポジションセンサに利用
し、このセンサの出力電圧でシャフト４の回転角度を求
める場合について説明したが、この他の検出にも当然応
用できる。
ニア特性センサをスロットルポジションセンサに利用
し、このセンサの出力電圧でシャフト４の回転角度を求
める場合について説明したが、この他の検出にも当然応
用できる。
【００２７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の摺動抵抗
式リニア特性センサは、絶縁基板に対して対向し、所定
の範囲内に相対的に移動可能な所定のブラシからなる摺
動子と、前記所定の範囲内において前記摺動子が摺接す
べく前記絶縁基板上に印刷された摺動抵抗体と、前記所
定の範囲から離れた位置において前記絶縁基板上に印刷
されたクランプ抵抗体とを具備し、前記クランプ抵抗体
は、前記摺動抵抗体と同一材料からなり、前記クランプ
抵抗体の一端は、前記絶縁基板上に印刷され、どの位置
においても略同一電圧を発生させる導体を介して、前記
摺動抵抗体の一端と電気的に接続され、前記クランプ抵
抗体の他端は、電源またはグラウンドに接続されてお
り、前記クランプ抵抗体は、前記一端において、電源電
圧より低いかまたはグラウンド電圧より高いクランプ電
圧を発生させるものである。 したがって、クランプ抵抗
体のクランプ電圧によりセンサが正常に機能している場
合には、出力電圧は０や印加電源電圧にならないので、
センサの断線やショート等のセンサ異常をコンピュータ
等で判断でき、しかも、摺動抵抗体及びクランプ抵抗体
は同一条件で同一環境下にあり、周囲の雰囲気温度に影
響されず、摺動抵抗体とクランプ抵抗体とは連続した抵
抗体でなく、摺動子はクランプ抵抗体に接触しないの
で、センサの取付誤差や作動誤差に対しても出力電圧の
変化が少なく、極めて安価に信頼性の高い安定した出力
電圧特性を得ることができる。
式リニア特性センサは、絶縁基板に対して対向し、所定
の範囲内に相対的に移動可能な所定のブラシからなる摺
動子と、前記所定の範囲内において前記摺動子が摺接す
べく前記絶縁基板上に印刷された摺動抵抗体と、前記所
定の範囲から離れた位置において前記絶縁基板上に印刷
されたクランプ抵抗体とを具備し、前記クランプ抵抗体
は、前記摺動抵抗体と同一材料からなり、前記クランプ
抵抗体の一端は、前記絶縁基板上に印刷され、どの位置
においても略同一電圧を発生させる導体を介して、前記
摺動抵抗体の一端と電気的に接続され、前記クランプ抵
抗体の他端は、電源またはグラウンドに接続されてお
り、前記クランプ抵抗体は、前記一端において、電源電
圧より低いかまたはグラウンド電圧より高いクランプ電
圧を発生させるものである。 したがって、クランプ抵抗
体のクランプ電圧によりセンサが正常に機能している場
合には、出力電圧は０や印加電源電圧にならないので、
センサの断線やショート等のセンサ異常をコンピュータ
等で判断でき、しかも、摺動抵抗体及びクランプ抵抗体
は同一条件で同一環境下にあり、周囲の雰囲気温度に影
響されず、摺動抵抗体とクランプ抵抗体とは連続した抵
抗体でなく、摺動子はクランプ抵抗体に接触しないの
で、センサの取付誤差や作動誤差に対しても出力電圧の
変化が少なく、極めて安価に信頼性の高い安定した出力
電圧特性を得ることができる。
【図１】図１は本発明の一実施例である摺動抵抗式リニ
ア特性センサを示す側断面図である。
ア特性センサを示す側断面図である。
【図２】図２は図１の摺動抵抗式リニア特性センサのＡ
−Ａ断面を示す断面図である。
−Ａ断面を示す断面図である。
【図３】図３は本発明の一実施例である摺動抵抗式リニ
ア特性センサの抵抗体を示す正面図である。
ア特性センサの抵抗体を示す正面図である。
【図４】図４の（ａ）は本発明の一実施例である摺動抵
抗式リニア特性センサの摺動子を示す正面図、（ｂ）は
摺動部分を示す側面図である。
抗式リニア特性センサの摺動子を示す正面図、（ｂ）は
摺動部分を示す側面図である。
【図５】図５は本発明の一実施例である摺動抵抗式リニ
ア特性センサの摺動ブラシを示す拡大側面図である。
ア特性センサの摺動ブラシを示す拡大側面図である。
【図６】図６は本発明の一実施例である摺動抵抗式リニ
ア特性センサの原理を示す回路図である。
ア特性センサの原理を示す回路図である。
【図７】図７は本発明の一実施例である摺動抵抗式リニ
ア特性センサによる出力電圧とシャフト回転角との関係
を示す特性図である。
ア特性センサによる出力電圧とシャフト回転角との関係
を示す特性図である。
【図８】図８は従来の摺動抵抗式リニア特性センサを示
す要部正面図である。
す要部正面図である。
１ ハウジング ２ ケース ３ ベアリング ４ シャフト ５ ホルダ ６ 金属板 ７ ブラシ ８ 基板 Ｒ１，Ｒ３ クランプ抵抗体 Ｒ２ 摺動抵抗体 Ｗ１〜Ｗ３ 導体パターン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 実開 昭59−66106（ＪＰ，Ｕ) ポテンシヨメータハンドブック、株式 会社近代編集社、昭和54年12月１日、 ３．２．９（調整範囲の変更）、第73頁 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01D 5/00 - 5/64 G01B 7/00 - 7/32 G01R 31/00 H01C 10/32 H01C 13/02
Claims (1)
- 【請求項１】 絶縁基板と、 前記絶縁基板に対して対向し、所定の範囲内に相対的に
移動可能な 所定のブラシからなる摺動子と、前記所定の範囲内において 前記摺動子が摺接すべく前記
絶縁基板上に印刷された摺動抵抗体と、前記所定の範囲から離れた位置において前記絶縁基板上
に印刷されたクランプ抵抗体 とを具備し、 前記クランプ抵抗体は、前記摺動抵抗体と同一材料から
なり、前記クランプ抵抗体の一端は、前記絶縁基板上に
印刷され、どの位置においても略同一電圧を発生させる
導体を介して、前記摺動抵抗体の一端と電気的に接続さ
れ、前記クランプ抵抗体の他端は、電源またはグラウン
ドに接続されており、前記クランプ抵抗体は、前記一端
において、電源電圧より低いかまたはグラウンド電圧よ
り高いクランプ電圧を発生させることを 特徴とする摺動
抵抗式リニア特性センサ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07118392A JP3230102B2 (ja) | 1992-03-27 | 1992-03-27 | 摺動抵抗式リニア特性センサ |
| US08/035,180 US5343188A (en) | 1992-03-27 | 1993-03-22 | Slide rheostat type linear characteristic sensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07118392A JP3230102B2 (ja) | 1992-03-27 | 1992-03-27 | 摺動抵抗式リニア特性センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05273289A JPH05273289A (ja) | 1993-10-22 |
| JP3230102B2 true JP3230102B2 (ja) | 2001-11-19 |
Family
ID=13453291
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07118392A Expired - Lifetime JP3230102B2 (ja) | 1992-03-27 | 1992-03-27 | 摺動抵抗式リニア特性センサ |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5343188A (ja) |
| JP (1) | JP3230102B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IT1285271B1 (it) * | 1996-02-27 | 1998-06-03 | Magneti Marelli Spa | Dispositivo rilevatore della posizione dell'albero di uscita di un attuatore |
| DE19612830C1 (de) * | 1996-03-30 | 1997-07-24 | Hella Kg Hueck & Co | Fahrpedalgeber |
| GB9930234D0 (en) * | 1999-12-21 | 2000-02-09 | Electronics Limited Ab | Integrated potentiometer position sensor |
| WO2010023651A1 (en) | 2008-08-27 | 2010-03-04 | Vishay Israel Ltd. | Precision variable resistor |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1604196A (en) * | 1925-10-19 | 1926-10-26 | Potter Leo | Rheostat |
| US4139817A (en) * | 1976-09-13 | 1979-02-13 | Tektronix, Inc. | Impedance-switching connector |
| JPH02504688A (ja) * | 1987-07-07 | 1990-12-27 | ツァーンラトファブリック フリードリッヒシャーフェン アクチエン ゲゼルシャフト | 回転角電位差計 |
| JPH03281957A (ja) * | 1990-03-29 | 1991-12-12 | Aisin Seiki Co Ltd | スロットルセンサ |
| JPH03281947A (ja) * | 1990-03-29 | 1991-12-12 | Aisin Seiki Co Ltd | スロットルバルブ開度センサ |
-
1992
- 1992-03-27 JP JP07118392A patent/JP3230102B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1993
- 1993-03-22 US US08/035,180 patent/US5343188A/en not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ポテンシヨメータハンドブック、株式会社近代編集社、昭和５４年１２月１日、３．２．９（調整範囲の変更）、第７３頁 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5343188A (en) | 1994-08-30 |
| JPH05273289A (ja) | 1993-10-22 |
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