JPH0633009U - 超音波ポテンショメ―タ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】比較的簡単な構成で磁歪線と検出ヘッドの間隔
を一定に保つことができる超音波ポテンショメ―タを提
供することにある。 【構成】磁歪線の長手方向に沿って磁歪線の両側に磁歪
線と同一面になるようにスライドシ―ト部材を設け、平
面の垂直方向および平面に軸を持つ回転方向の剛性は小
さく平面の水平方向の剛性は大きく形成されている板バ
ネを介して検出ヘッドをキャリッジのフレ―ムに取り付
け、板バネのスライドシ―ト部材との対向面にはスライ
ダを設け、シャフトおよびガイドでキャリッジを押圧す
ることによりスライダをスライドシ―ト部材に押圧する
ように構成する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、超音波ポテンショメ―タに関するものであり、詳しくは、検出ヘッ ドの改善に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

本考案の出願人は、非接触で指針や記録ペンなどの可動部の位置に対応した位 置帰還信号を得る手段として、磁歪材料が線状に構成された磁歪線内部を伝搬す る超音波信号を利用した超音波ポテンショメ―タを提案し（例えば特公昭60-550 20号）、実用化している。 図３は従来のこのような超音波ポテンショメ―タの検出ヘッド周辺の一例を示 す断面構成説明図である。図において、１はリボン状に形成された磁歪線であり 、一方の側辺は他方の側辺が台座２の段付面３から突出するように台座２の段付 面３に取り付けられている。４はガイド板であり、一方の側辺は他方の側辺が台 座２の段付面３と対向するように台座２の頂面５に取り付けられている。６はキ ャリッジであり、台座２と平行に配置された案内軸７に移動可能に嵌め合わされ ている。このキャリッジ６には検出ヘッド８およびガイド９が一体化されている 。検出ヘッド８は台座２の段付面３から突出する磁歪線１の側辺を両面から非接 触状態で挟むようにコ字形に形成されている。ガイド９は台座２の頂面５から突 出するガイド板４の側辺を両面から挟んだ状態で摺動するようにコ字形に形成さ れている。

【０００３】 このような構成において、超音波ポテンショメ―タの測定精度を確保するため には磁歪線１と検出ヘッド８の相対距離を一定に保つ必要がある。 これは、図４に示すように、出力波高値のレベルに基づいて超音波伝搬遅延時 間を測定することによってキャリッジ６の位置を求めているので、相対距離の変 動に伴って出力波高値が変動すると超音波伝搬遅延時間の計測にΔｔの誤差を生 じるからである。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、従来のこのような構成では、台座２の段付部３と頂面５の平行度と平 面度、各部の位置関係、寸法誤差、ガイド板４とガイド９の挾持部分のガタなど の影響を受けることから磁歪線１と検出ヘッド８の相対距離を一定にすることは 困難であり、安定で高精度の位置信号を得ることはできなかった。

【０００５】 本考案は、このような問題点に着目したものであり、その目的は、比較的簡単 な構成で磁歪線と検出ヘッドの間隔を一定に保つことができる超音波ポテンショ メ―タを提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

このような目的を達成する本考案は、 シ―ト状に形成された磁歪線と、 磁歪線の長手方向に沿って磁歪線の両側に磁歪線と同一面になるように形成さ れたスライドシ―ト部材と、 磁歪線を伝搬する超音波信号を検出する検出ヘッドと、 平面の垂直方向および平面に軸を持つ回転方向の剛性は小さく、平面の水平方 向の剛性は大きく形成され、中央部分に磁歪線と対向するよう検出ヘッドが取り 付けられる板バネと、 この板バネを取り付けるためのロ字形のフレ―ムを有するキャリッジと、 板バネの各スライドシ―ト部材との対向部分に取り付けられるスライダと、 板バネを介してスライダをスライドシ―ト部材に押圧するようにキャリッジの フレ―ムを付勢する位置関係で磁歪線およびスライドシ―ト部材の長手方向に沿 って平行に配置され、キャリッジが移動可能に係合されるシャフトと、 板バネを介してスライダをスライドシ―ト部材に押圧するようにキャリッジの フレ―ムを付勢する位置関係で磁歪線およびスライドシ―ト部材の長手方向に沿 って平行に配置され、キャリッジが移動可能に係合されるガイド、 とで構成されたことを特徴とする。

【０００７】

【作用】

キャリッジのフレ―ムに取り付けられた板バネはシャフトおよびガイドのフレ ―ムに対する位置関係とスライダの厚みによってたわみ、スライダをスライドシ ―ト部材に押圧する。 そして、検出ヘッドが取り付けられる板バネは、平面の垂直方向および平面に 軸を持つ回転方向の剛性は小さく、平面の水平方向の剛性は大きく形成されてい るので、キャリッジの移動方向に沿ってスライド面に凹凸があっても磁歪線と検 出ヘッドの相対的な位置関係は常に一定に保たれ、摩擦に伴うキャリッジと検出 ヘッドの相対位置のズレも極めて小さくなる。

【０００８】

【実施例】

以下、図面を用いて本考案の実施例を詳細に説明する。 図１は本考案の一実施例を示す斜視図、図２は図１の動作状態を示す断面図で ある。これら図において、１０はシ―ト状に形成された磁歪線、１１，１２は磁 歪線１０の長手方向に沿って磁歪線１０の両側に磁歪線１０と同一面になるよう に形成されたスライドシ―ト部材であり、これらは例えば電鋳材よりなる磁歪特 性の優れたＮｉシ―トを所定の形状にエッチングすることにより形成できる。こ の場合、磁歪線１０とスライドシ―ト部材１１，１２は離散的に設けられた幅の 狭い複数の連結部１３で結合されている。磁歪線１０の一端はＴ字形に形成され ていて、この部分には励振用の圧電素子や励磁コイルなどが取り付けられるが図 示しない。１４はスライドシ―ト部材１１，１２が取り付けられる台座であり、 磁歪線１０と対向する中央部分には磁歪線１０と台座１４を空間的に離間させる ための溝１５が設けられている。１６は磁歪線を伝搬する超音波信号を検出する 検出ヘッドである。１７は板バネであり、平面の垂直方向および平面に軸を持つ 回転方向の剛性は小さく、平面の水平方向の剛性は大きく形成されていて、中央 部分には磁歪線１０と対向するよう検出ヘッド１６が取り付けられる。１８はキ ャリッジであり、板バネ１７を取り付けるためのロ字形のフレ―ム１９が一体化 されている。２０，２１はスライダであり、板バネ１７の各スライドシ―ト部材 １１，１２との対向部分に取り付けられている。２２はシャフト、２３はガイド であり、これらは板バネ１７を介してスライダ２０，２１をスライドシ―ト部材 １１，１２に押圧するようにキャリッジ１８のフレ―ム１９を付勢する位置関係 で磁歪線１０およびスライドシ―ト部材１１，１２の長手方向に沿って平行に配 置されていて、シャフト２２はキャリッジ１８にが移動可能に挿入され、ガイド ２３はフレ―ム１９の上面に係合されている。

【０００９】 このような構成において、キャリッジ１８に取り付けられた板バネ１７はシャ フト２２およびガイド２３によってスライダ２０，２１をスライドシ―ト部材１ １，１２に押圧するように付勢される。そして、板バネ１７は、平面の垂直方向 および平面に軸を持つ回転方向の剛性は小さく、平面の水平方向の剛性は大きく 形成されている。

【００１０】 これにより、台座１４のスライドシ―ト部材１１，１２の取り付け面の長手方 向に沿って高低差がある場合、磁歪線１０はスライドシ―ト部材１１，１２と連 結部１３で連結されているのでスライドシ―ト部材１１，１２の取り付け面と同 様に高低変化し、検出ヘッド１６も板バネ１７の垂直方向の剛性が小さいことに よってによってスライドシ―ト部材１１，１２の取り付け面の高低変化に追従し て変化することになり、磁歪線１０と検出ヘッド１６の間隔はスライダ２０，２ １の厚みに従ってキャリッジ１８の移動位置に拘らず常に一定に保たれる。 また、位置バネ１７は垂直方向に対しては剛性が小さく水平方向に対しては剛 性が大きいことから摺動面で発生する摩擦力は小さくなり、摩擦に伴うキャリッ ジ１８と検出ヘッド１６の相対的な位置ズレもほとんど生じることはなく、従来 に比べて組立てが容易になるとともに高精度の位置検出信号が得られる。

【００１１】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案によれば、比較的簡単な構成で磁歪線と検出ヘッ ドの間隔を一定に保つことができる超音波ポテンショメ―タを実現することがで きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示す斜視図である。

【図２】図２は図１の動作状態を示す断面図である。

【図３】従来の超音波ポテンショメ―タの一例を示す構
成説明図である。

【図４】図３の動作説明図である。

【符号の説明】

１０ 磁歪線 １１，１２ スライドシ―ト部材 １３ 連結部 １４ 台座 １５ 溝 １６ 検出ヘッド １７ 板バネ １８ キャリッジ １９ フレ―ム ２０，２１ スライダ ２２ シャフト ２３ ガイド

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 シ―ト状に形成された磁歪線と、 磁歪線の長手方向に沿って磁歪線の両側に磁歪線と同一
   面になるように形成されたスライドシ―ト部材と、 磁歪線を伝搬する超音波信号を検出する検出ヘッドと、 平面の垂直方向および平面に軸を持つ回転方向の剛性は
   小さく、平面の水平方向の剛性は大きく形成され、中央
   部分に磁歪線と対向するよう検出ヘッドが取り付けられ
   る板バネと、 この板バネを取り付けるためのロ字形のフレ―ムを有す
   るキャリッジと、 板バネの各スライドシ―ト部材との対向部分に取り付け
   られるスライダと、 板バネを介してスライダをスライドシ―ト部材に押圧す
   るようにキャリッジのフレ―ムを付勢する位置関係で磁
   歪線およびスライドシ―ト部材の長手方向に沿って平行
   に配置され、キャリッジが移動可能に係合されるシャフ
   トと、 板バネを介してスライダをスライドシ―ト部材に押圧す
   るようにキャリッジのフレ―ムを付勢する位置関係で磁
   歪線およびスライドシ―ト部材の長手方向に沿って平行
   に配置され、キャリッジが移動可能に係合されるガイ
   ド、 とで構成されたことを特徴とする超音波ポテンショメ―
   タ。