JPH0466812A - 位置検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、位置検出装置に関するものである。

〔従来の技術〕

第４図に従来の位置検出装置の構成図を示す。

図において、１は位置検出装置の本体ケース、２は例え
ばＣＰ素子（コンダクティブプラス千ツク）などからな
る抵抗体、３はこの抵抗体２に摺接する例えば摩耗に強
い三元合金（ＡｇＰｄＣｕ）からなるブランで、ブラン
取付板４に備えられている。５はこのブラシ取付板４の
一端（右端面）に当接しているステンレスからなる軸で
、この軸５端に接触子６が設けられている。７は上記ブ
ラシ取付板４を右方、つまり軸５を押出し方向へ付勢し
ているスプリング、８は出力信号を出力する極からなる
コネクタであって、上記抵抗体２の両端の２端子と、プ
ラノ３の出力端子と接続されている。

上記のように構成した位置検出装置は、接触子６が外力
により押圧されると、軸５を介してブラシ取付板４と共
にプラノ３が抵抗体２上を摺動する。このプラノ３の停
止位置は、外力とスプリング７との力のバランスによっ
て決まり、すなわち、外ツノによるブラシ３の移動位置
は、低抗体２の抵抗値を電気変換してコネクタ８から出
力することができる。例えば、仮りに抵抗体２に５■を
印加し、プラノ３の出力端子にＩＶが表われると、抵抗
体の長さを１０（１ｍｉとすれば２■だけ軸５が押し込
まれたことが解る。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の位置検出装置は以上のように構成されているので
、抵抗体２にブラシ３が常に接触し摺動しており、この
ためブラシ３は摩耗に強い材料を用いても長期に亘る使
用において摩耗し、この結果、位置検出が低下するとい
った間旺があった。

また、最近ではＭＲ素子や光による非接触弐の位置検出
装置もあるが、この装置は耐久性や汚れに対する対策、
温度特性、コストなどについて問題があり実用化の障害
となっていた。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、Ｖｉ　Ｗの耐久性を高めかつ、環境温度に対
しても安定した特性が得られ、安価な位置検出装置を得
ることを目的とする。

［課題を解決するための手段］ この発明に係る位置検出装置は、密封されたベローズと
、このベローズ内の圧力変化を検出する圧力センサとを
備え、上記へローズ内と圧力センサの基準圧力室を、ベ
ローズの弛緩状態において同一圧力および温度条件にな
るように構成したことを特徴とする。

〔作　用〕

この発明においては、ベローズの位置変化に佳うベロー
ズ内の圧力変化を圧力センサの出力変化として取出すこ
とができ、これによって位置検出を行うことができる。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図はこの発明による位置検出装置の構成間で、図におい
て、１０はへローズであって、内部はへローズの弛緩状
９４こおいて大気封入された基準圧力室Ｐ。を有する。

１１はへローズ１ｏの圧力を検出し、電気信号に変換す
るだめの圧力センサで、この圧力センサ１１は第２図乙
こ示ずように半導体のシリコンチップ上に抵抗を拡散し
てフリソジ構成したセンサチップ１２と、上記ベローズ
１０と同一条件で封止した基準圧力室Ｐ。を備えている
。１３は圧力センサ１１の出力するＨＩＣで、リード綿
１４を介してコ名りク１５を図示しないコンピュータへ
接続されている。１６は装置を図示しない枠体に取付け
るためのステー１７は圧力センサ１１やＨＩＣ１３を電
気的に接続する基板で、ガラスエポキシ樹脂から構成さ
れている。なお、１８は上記圧力センサー１およびＨＩ
ＣＩ３を収容するカバー、１９はリード線１４の引出し
用のグロメットである。

上記のように構成した位置検出装置は、外力によりベロ
ーズ１０が押圧されてその中の圧力が変化すると、この
圧力室の圧力と圧力センサーＩの圧力室の圧力との差圧
により歪み、ブリッジの抵抗値のアンバランスとなり、
圧力センサー１が出力する。例えば、ベローズ１０がＸ
ｎだけ押されたときの基準圧力室の圧力はＰ。−Ｐｌと
なり、そβ のときのＰ、とＸの関係はＰ　ｌ　＝　ｆｉ　Ｐ　Ｏと
なり、このＰｌは圧力センサー１の基準圧力室の圧力Ｐ
。

と差が生しるので第３図に示すような特性図となる。な
お、ｌはベローズ１０の全長を示す。

また、基準圧力室の圧力を変えるのはへローズ１０の動
きの他に周囲温度の変化がある。ベローズ１０の基準圧
力室の温度がＴ−ＴＡに変ったときの圧力は、Ｐ、−Ｐ
、となりＰＡ−二Ａ　　ｐ。

方、圧力センサー１の基準圧力室の温度がＴ　＝　Ｔ　
Ａのときの圧力もＰ　ｏ　＝　Ｐ　ｗ　となりＰｓ＝”
Ｐｏ　つまりＰＡ−ｐＨとな、す、温度によるベローズ
および圧力センサ内の基準圧力室の影響はなくなる。

なお、この発明ではへローズ１０と圧力センサ１１の双
方の基準圧力室に大気を封入することの他に、特殊な圧
力あるいは気体または液体を１４人しても上記と同様の
作用が得られる。

（発明の効果〕 以上説明したようにこの発明によれば、密封されたベロ
ーズと、このベローズ内の圧力変化を検出する圧力セン
サとを備え、上記へローズ内と圧力センサの基準圧力室
を、ベローズの弛緩状態において同一圧力ば３よび温度
条件になるように構成したので、ベローズの位置の変化
を圧力センサの出力変化として取出すことができ、しか
も、ベローズ内の温度変化による圧力変化を解消できる
ため、温度に対しても安定した特性を得ることができる
。また、装置自体耐久性が高まりかつ安価な位置検出装
置となる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による位置検出装置の構成
図、第２図は圧力センサの詳細図、第３問はへローズの
変位量Ｘとベローズ内の圧力変化との特性図、第４図は
従来の位置検出装置の構成図である。 図中、１０・・・ベローズ、１１・・・圧力センサ、１
２・・・センサチップ、１３・・・ＨＩＣ。 なお、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。 代理人　　　　大　　岩　　増　　雄 ｆｏベローズ １１：、圧ｆＪ亡ンサ 第２ 第３ 図 正　書　（自発） 平１戊　　　年　　　月　　　日 発明の名称 位置検出装置 ３、補正をする者 第４ 図 事件との関係　特許出願人 住　所　　　　東京都千代田区丸の内二丁目２番３号名
　称　　（６０１）三菱電機株式会社代表者　志　岐　
守　哉 ４、代　理 住所 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 補正の対象 ６、　補正の内容 （１）明細書箱４頁１６行目の「出力する」を「出力を
補正増加する」と補正する。 （２）同第４頁１６行目の「を介してコネクタ１５を」
を「はこの出力をコネクタ１５を介して」と補正する。 （３）同第４頁１７行目の「されている。Ｊを「してい
る。」と補正する。 （４）　　同第５頁６行目〜同頁７行目の「この圧力室
の圧力と圧力センサ１１の圧力室の圧力との差圧」を［
センサチップ１２はこの圧力と基準圧力Ｐ。との差圧」
と補正する。 （５）　　第２図を別紙の通り補正する。 （６）　　第３図を別紙の通り補正する。 （７）　　第４図を別紙の通り補正する。 ７、　添付書類の目録 （１）　　訂正図面（第２圀、第３図、第４図）　各１
通以　　上 第３ 図 梳 χ 第２ 第４

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 密封されたベローズと、このベローズ内の圧力変化を検
   出する圧力センサとを備え、上記ベローズ内と圧力セン
   サの基準圧力室を、ベローズの弛緩状態において同一圧
   力および温度条件になるように構成したことを特徴とす
   る位置検出装置。