JPH10223413A - Potentiometer - Google Patents

Potentiometer

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Publication number
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
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pattern
substrate
magnet
rubber film
conductive
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP3428497A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Naoki Matsumoto
直樹 松本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nok Corp
Original Assignee
Nok Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Nok Corp filed Critical Nok Corp
Priority to JP3428497A priority Critical patent/JPH10223413A/en
Publication of JPH10223413A publication Critical patent/JPH10223413A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING 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
    • G01D5/00Mechanical 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
    • G01D5/12Mechanical 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
    • G01D5/14Mechanical 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
    • G01D5/16Mechanical 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
    • G01D5/165Mechanical 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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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
  • Details Of Resistors (AREA)
  • Adjustable Resistors (AREA)
  • Soft Magnetic Materials (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a potentiometer in which stable measurement accuracy is maintained over a long period of time. SOLUTION: A magnetic fluid 8 in a fluid chamber 15 is attracted on the side of a substrate 2 with a magnet 6, so that a conductive rubber film 7 sealing the fluid chamber 15 is distorted so as to expand towards the side of the substrate 2 at a position corresponding to the magnet 6, and comes into contact with a resistance pattern 21 and a conductive pattern 22 on the surface of the substrate 2, for electrical connection between them. A contact point position for the conductive rubber film 7, corresponding to the resistance pattern 21 and the conductive pattern 22, varies continuously corresponding to the position of the magnet 6, which moves based on the input of mechanical displacement amount from the outside. Here, the conductive rubber film 7 itself does not move, and the position where the film expands towards the side of the substrate 2 varies, so that the conductive rubber film 7 does not slide against the resistance pattern 21 and the conductive pattern 22.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[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。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a potentiometer which is a variable resistor used as a position sensor for feedback of a servo system, for example, for detecting an inclination angle and a linear displacement.

【0002】[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。
2. Description of the Related Art As one type of a contact potentiometer according to the prior art, there is typically one as shown in FIG. This potentiometer includes a case 101,
A disk-shaped substrate 102 fixed in the case 101
An outer peripheral resistance pattern 103 formed in a smooth film shape on the surface of the substrate 102 and extending in a substantially C-shape in a circumferential direction, and an annular conductor pattern 104 on an inner peripheral side thereof; And a brush 106 fixed coaxially and rotatably with the shaft 105 and a brush 106 having a distal end portion in contact with both the resistance pattern 103 and the conductor pattern 104.

【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。
[0003] That is, the potentiometer of the above configuration is
The resistance pattern 103 and the conductor pattern 104 formed on the substrate 102 are electrically connected via a brush 106 moved around its axis by a shaft 105, and the contact position of the brush 106 becomes variable. Is what it is. Accordingly, when the shaft 105 is rotated by inputting a mechanical displacement amount such as an inclination or a movement of an external measurement target, the brush 1 with respect to the resistance pattern 103 and the conductor pattern 104 is accordingly rotated.
Since the contact position of No. 06 moves in the circumferential direction and the resistance value between the terminals changes, a voltage corresponding to the mechanical amount is output.

【0004】[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。
In a conventional contact-type potentiometer, the brush 106 has a resistance pattern 1.
03 and the conductor pattern 104, the occurrence of wear is inevitable. Therefore, the following problems are pointed out. (1) Since the contact pressure changes due to wear and the contact resistance becomes unstable, the linearity of the output with respect to the mechanical displacement of the measurement object is impaired at an early stage. (2) Since the contact of the brush 106 with the resistance pattern 103 and the conductor pattern 104 is performed in the sealed chamber 107, foreign matter enters from outside and the resistance pattern 10
However, the noise does not intervene in the contact portion between the conductive pattern 104 and the brush 106 and the conductive pattern 104, but the output noise may be generated by the abrasion powder intervening in the contact portion.

【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。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and a technical problem thereof is to provide a potentiometer capable of maintaining stable measurement accuracy for a long period of time. .

【0006】[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。
As a means for effectively solving the above-mentioned technical problems, a potentiometer according to the present invention comprises a substrate having a resistance pattern and a conductor pattern formed close to each other on a surface thereof, and A magnet disposed close to the surface of the substrate opposite to the resistance pattern and the conductor pattern and relatively moved in the extension direction of the resistance pattern and the conductor pattern by input of an external mechanical displacement amount; A conductive rubber film disposed in a state where a fluid chamber provided along the conductor pattern is hermetically sealed and opposed to the resistance pattern and the conductor pattern, and a magnetic fluid sealed in the fluid chamber; The magnetic fluid attracted to the conductive rubber film contacts the resistance pattern and the conductor pattern on the substrate. Therefore, the magnet is relatively moved along the resistance pattern and the conductor pattern according to a change in the amount of mechanical displacement from the outside, and accordingly, the contact between the conductive rubber film and the resistance pattern and the conductor pattern by the magnetic fluid is moved. The resistance value changes in accordance with the mechanical amount.

【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。
Here, the conductive rubber film is a rubber film which is made conductive by mixing a conductive powder into a rubber material. In the present invention, the conductive rubber film comes into contact with the resistance pattern and the conductive pattern on the substrate surface. It is used as a contact member for electrically connecting the two. The magnetic fluid is obtained by mixing a ferromagnetic fine powder with a liquid medium, and can be attracted to the magnet side by applying a magnetic force by approaching the magnet. The magnetic fluid may be conductive, but as described above, since the electrical bridge between the resistance pattern and the conductor pattern is performed by the conductive rubber film, basically the magnetic fluid is used. It does not have to be conductive.

【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。
That is, in the above configuration, the magnetic force of the magnet acts on the magnetic fluid in the fluid chamber via the substrate and the conductive rubber film, whereby the magnetic fluid is strongly attracted to the magnet. For this reason, the conductive rubber film sealing the fluid chamber is deformed so as to swell toward the substrate by the magnetic fluid attracted to the position corresponding to the magnet, and comes into contact with the resistance pattern and the conductor pattern on the substrate surface. Electrically. The contact position of the conductive rubber film with respect to the resistance pattern and the conductor pattern continuously changes according to the position of the magnet that moves by inputting the amount of mechanical displacement from the outside. It does not move in the extension direction of the resistance pattern and the conductor pattern like the brush in the potentiometer of the above, but the position swelling to the substrate side changes, so that when the contact position changes, the contact between the resistance pattern and the conductor pattern slides. No movement is involved.

【0009】[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。
FIG. 1 is a plan view showing a preferred embodiment of a potentiometer according to the present invention, FIG. 2 is a sectional view taken along the line II-II 'in FIG. 1, and FIG. I
It is sectional drawing cut | disconnected along the II-III 'line. In these figures, reference numeral 1 denotes a case made of an insulating synthetic resin material such as nylon or PBT (polybutylene terephthalate). It is designed to be mounted horizontally at a predetermined location of the device via screws or the like.

【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。
In the case 1, a cylindrical working chamber 13 hermetically closed by a cover 12, a shaft hole 14 penetrating toward the working chamber 13, and a bottom of the working chamber 13 are substantially C-shaped in a circumferential direction.
A fluid chamber 15 extending in a letter shape is formed. Working chamber 13
A disk-shaped substrate 2 made of an electrically insulating synthetic resin material such as an epoxy resin containing glass fiber or a phenol resin is fixed between the fluid chamber 15 and the fluid chamber 15.
3 is in close contact with the bottom. The shaft hole 14 is made of steel (SUS)
Is rotatably inserted around a shaft center through a bearing 4 made of a sintered alloy or the like.
a penetrates through the inner peripheral hole 2a of the substrate 2 and reaches the inside of the working chamber 13, and the outer end 3b protrudes outside the case 1 and is connected to the working part of the device whose position is to be measured via an appropriate link member. The actuator is rotated by the displacement of the operating part. The outer circumference of the shaft support of the shaft 3 is sealed by a dust seal 5 with a dust seal 5 to prevent foreign matter from entering the case 1 from outside through the shaft circumference.

【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。
On the surface of the substrate 2 facing the fluid chamber 15, a resistance pattern 21 on the outer peripheral side extending in a substantially C-shape in the circumferential direction around the axis of the shaft 3 and an annular pattern on the inner peripheral side thereof. The conductor pattern 22 is formed in a uniform thickness and smoothly by an appropriate method such as printing. The resistance pattern 21 is made of a resistance material obtained by adding a thermosetting resin paste to a conductive material powder such as carbon having a high electric resistance, and the conductor pattern 22 is made of a conductive metal powder such as silver added with a thermosetting resin paste. It is made of material.

【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。
In the working chamber 13 of the case 1, a magnet 6 is provided.
The inner peripheral hole 2a of the substrate 2 is disposed in a state in which the surface of the substrate 2 opposite to the surface on which the resistance pattern 21 and the conductor pattern 22 are formed, that is, the upper surface in FIGS.
Is attached to the inner end 3a of the shaft 3 that penetrates through the mounting ring 31 so as to extend in the radial direction of the substrate 2. The shaft 3 has a stepped portion 3 c and the mounting ring 3.
1 restricts the axial displacement, so that the rotation of the shaft 3 causes the magnet 6 to move in the circumferential direction around its axis while keeping a constant distance from the surface of the substrate 2.

【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。
In the vicinity of the end of the fluid chamber 15 on the substrate 2 side, a conductive rubber film 7 is sealed in parallel with the lower surface of the substrate 2, that is, with a certain gap from the surfaces of the resistance pattern 21 and the conductor pattern 22. The magnetic fluid 8 is filled in the fluid chamber 15 sealed by the conductive rubber film 7. The conductive rubber film 7 is formed, for example, by molding a rubber in which a large amount of conductive metal fine powder or carbon fine powder is mixed into a rubber material into a film shape, and the magnetic fluid 8 is formed of, for example, kerosene, silicon oil, esters, etc. The ferromagnetic fine powder of iron or magnetite (magnetite) is uniformly dispersed at a high concentration in such a liquid.

【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。
The magnetic force of the magnet 6 acts on the magnetic fluid 8 in the fluid chamber 15 so that the magnetic fluid 8
At the position corresponding to the magnet 6 on the circumference of 5, it is drawn to the substrate 2 side. Therefore, the conductive rubber film 7 that seals the fluid chamber 15 has a certain gap between the resistance pattern 21 and the conductor pattern on the surface of the substrate 2 except for the position corresponding to the magnet 6 as shown in FIG. 3, but at a position corresponding to the magnet 6, the resistance pattern 21 is deformed so as to expand toward the substrate 2 as shown in FIG.
By contacting both the conductor pattern 22 and the conductor pattern 22, the two 21 and 22 are electrically connected.

【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。
In a connector housing 16 formed in the case 1, connector terminals 23 to 25 are provided.
Both ends of the resistance pattern 21 are connected to connector terminals 23 and 24 via conductor pieces 21a and 21b, respectively.
2 is connected to the connector terminal 25 via the conductor piece 22a. Reference numeral 16a is a protrusion formed on the outer wall surface of the connector housing 16 for preventing connection with a mating connector.

【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。
That is, this potentiometer is configured such that when the shaft 3 is relatively rotated with respect to the case 1 by input of an external mechanical displacement amount such as a rotation angle or a stroke amount of a displacement measurement target portion (for example, a robot arm) of the device. The magnet 6 moves on the circumference around the axis through the shaft 3 while maintaining a constant distance from the surface of the substrate 2. For this reason, the conductive rubber film 7 with the resistance pattern 21 and the conductor pattern 22 due to the magnetic fluid 8 being attracted by the magnetic force in the fluid chamber 15.
And the resistance value changes as the length of the conductive path in the resistance pattern 21 changes, so that the rotation angle of the shaft 3, that is, the input mechanical displacement amount from the outside, is changed. A voltage is output.

【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。
Since the magnet 6 moves parallel to the conductive rubber film 7, the conductive rubber film 7 is generated by the magnetic force acting on the magnetic fluid 8.
The contact pressure between the electrode and the resistance pattern 21 and the conductor pattern 22 is always constant, that is, the resistance at the contact point is always constant. Considering, for example, the case where the magnet 6 has moved from the position indicated by the solid line in FIG. Position is from p 1 to p
In the movement of the contact position, in other words, the deformation position of the conductive rubber film 7 toward the substrate 2 is continuously changed from p 1 to p 2 by the magnetic fluid 8 attracted to the magnet 6. In addition, the conductive rubber film 7 itself does not necessarily move. For this reason, the conductive rubber film 7 does not slide on the resistance pattern 21 and the conductor pattern 22 and does not cause a change in contact pressure due to abrasion or an intervention of abrasion powder. Also,
Since the gap between the conductive rubber film 7 and the substrate 2 (the resistance pattern 21 and the conductor pattern 22) is closed, foreign matter from the outside does not intervene in the contact.

【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。
It is conceivable that a magnetic fluid 8 having conductivity is used and the magnetic fluid 8 is caused to flow by the magnet 6 as a contact means with the resistance pattern 21 and the conductor pattern 22. In this case, When a part of the magnetic fluid 8 is left in the flow process, the area of the contact portion may be reduced, or the resistance pattern 21 and the conductor pattern 22 may be connected at a plurality of locations, resulting in unstable output. There is. On the other hand, according to the above-described embodiment, by using the conductive rubber film 7 sealing the magnetic fluid 8 as the contact means, the resistance pattern 21 and the conductor pattern 22 are formed in a circumferential direction corresponding to the position of the magnet 6. Since conduction is provided only in one direction and there is no change in the contact area due to wear as described above, the linearity of the output with respect to the displacement of the measurement object is maintained for a long period of time.

【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。
In the above embodiment, the magnet 6 is rotated around the shaft 3. However, the present invention is not limited to such a rotary type. For example, the resistance pattern 21, the conductor pattern 22, It is also possible to adopt a configuration in which the fluid chamber 15 extends linearly and the magnet 6 is linearly moved in the same direction.

【0020】[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。
The potentiometer according to the present invention is characterized in that the magnetic fluid sealed with the conductive rubber film is attracted to a magnet which moves in accordance with a mechanical displacement inputted from the outside, whereby the conductive rubber film is formed. Is deformed at a position corresponding to the magnet, and is brought into contact with the resistance pattern and the conductor pattern on the substrate, so that the following effects are realized. (1) The contact resistance is stable because there is no wear on the contact points,
The durability is improved. (2) Since noise due to abrasion powder does not occur and a contact is formed only in a portion corresponding to the position of the magnet, the reliability of detection performance is improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【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。
FIG. 1 is a plan view showing a preferred embodiment of a potentiometer according to the present invention.

【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。
FIG. 2 is a sectional view taken along the line II-II ′ in FIG.

【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。
FIG. 3 is a sectional view taken along the line III-III ′ in FIG. 1;

【図4】上記実施形態の動作を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing an operation of the embodiment.

【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。
FIG. 5 is a sectional view showing a typical prior art of a contact potentiometer.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

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 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Case 11 Flange 12 Cover 13 Working chamber 14 Shaft hole 15 Fluid chamber 16 Connector housing 16a Projection 2 Substrate 21 Resistance pattern 22 Conductor pattern 23-25 Connector terminal 3 Shaft 4 Bearing 5 Dust seal 6 Magnet 7 Conductive rubber film 8 Magnetic fluid

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【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。
A resistance pattern (2) is provided on a surface close to each other.
Substrate (2) on which 1) and conductive pattern (22) are formed
The resistor pattern (21) and the conductor pattern are arranged in close proximity to the surface of the substrate (2) opposite to the surface opposite to the resistor pattern (21) and the conductor pattern (22). The magnet (6) relatively moved in the extension direction of the (22), and the fluid pattern (15) provided along the resistance pattern (21) and the conductor pattern (22) are arranged in a sealed state, and the resistance pattern ( 21) a conductive rubber film (7) opposed to the conductor pattern (22) and a magnetic fluid (8) sealed in the fluid chamber (13), and are attracted to the magnet (6). The conductive fluid film (7) is formed by the magnetic fluid (8) on the resistance pattern (2).
1) and a potentiometer which is brought into contact with the conductor pattern (22).
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000105156A (en) * 1998-09-28 2000-04-11 Xerox Corp Apparatus for detecting profile of pressure and force
WO2010003907A1 (en) * 2008-07-09 2010-01-14 Robert Bosch Gmbh Position sensor
WO2019176571A1 (en) * 2018-03-14 2019-09-19 パナソニックIpマネジメント株式会社 Electronic element
US11022478B2 (en) 2016-07-22 2021-06-01 Vitesco Technologies GmbH Passive magnetic position sensor

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000105156A (en) * 1998-09-28 2000-04-11 Xerox Corp Apparatus for detecting profile of pressure and force
WO2010003907A1 (en) * 2008-07-09 2010-01-14 Robert Bosch Gmbh Position sensor
WO2010003732A3 (en) * 2008-07-09 2010-06-17 Robert Bosch Gmbh Magnetic position sensor
US11022478B2 (en) 2016-07-22 2021-06-01 Vitesco Technologies GmbH Passive magnetic position sensor
WO2019176571A1 (en) * 2018-03-14 2019-09-19 パナソニックIpマネジメント株式会社 Electronic element
CN111902891A (en) * 2018-03-14 2020-11-06 松下知识产权经营株式会社 electronic components
CN111902891B (en) * 2018-03-14 2023-05-30 松下知识产权经营株式会社 electronic components

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