JP3705517B2 - ポテンショメータ - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は筐体の外面に取付けられ、その外面に導出された回転軸が挿通されて、その回転軸により回転動作される構造とされた回転型のポテンショメータに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来のこの種のポテンショメータの構造を図5〜8に示す。図5はポテンショメータが筐体に取付けられた状態を示したものであり、図6〜8はそのポテンショメータ11の構成を分解して示したものである。
樹脂製ケース12は図6に示したように、その底面に金属製の軸受13がインサートされて取付けられており、孔14が形成された抵抗基板15が、その孔14内に軸受13が位置されてケース12に収容固定されている。ケース12は箱状とされ、その上面側は開放されている。
【0003】
抵抗基板15は絶縁基板上に所要のパターンが形成されたもので、この例では一対の円弧状の抵抗体16,17が孔14を挟んで対向形成され、その外側にそれぞれ円弧状の集電体18,19が形成されている。各抵抗体16,17,集電体18,19には図に示したように延長導体20が配設され、これら延長導体20は抵抗基板15の一辺に配列形成された端子電極21にそれぞれ接続されている。
【0004】
各端子電極21にはリード線22がハンダ付けされて接続されており、これらリード線22の他端はケース12外に導出されている。なお、ケース12には耳状に一対の取付け部23が突設されて、その取付け部23にそれぞれ金属製のリング24が埋め込まれてなる取付け孔25が形成されている。
ケース12に保持された抵抗基板15と摺接する摺動子26は図7に示したように、回転体27に取付けられている。樹脂材よりなる回転体27は中央に取付け孔28を有する円板状とされ、その一方の板面に一対の摺動子26が取付けられている。摺動子26はこの例では金合金等の貴金属からなる複数の線をバスバーに取付けたいわゆるワイヤブラシとされ、一対のワイヤブラシが板バネ29に取付けられ、その板バネ29の基部が回転体27にかしめ止めされて取付けられている。
【0005】
この回転体27は板バネ材よりなる駆動バネ31を介して回転軸に取付け固定される。駆動バネ31は図8に示したように、小判形の軸孔32が形成された基部33と、その基部33から放射状に伸長した複数の脚部34とを有するものとされ、各脚部34は基部33に対して折り曲げられて斜めに立ち上げられている。この例では脚部34が3本設けられて三脚状とされており、各脚部34の先端にはそれぞれ3方向に突出した爪35が形成されている。なお、軸孔32の内縁には図に示したように、圧入用の複数の切り溝36が形成されている。
【0006】
回転体27の摺動子26が取付けられた板面と反対側の板面には、図7に示したように駆動バネ31の各脚部34が係止されるコ字状の周壁部37が等角間隔に3個突設されている。
次に、上記のような構成を有するポテンショメータ11の筐体への取付けについて説明する。図5中、41は被検出可動部を収容した筐体を示し、42はその可動部と連動する回転軸を示す。回転軸42は筐体41に形成された孔43を介して筐体41の外面44に導出されている。なお、この図5に示したような取付け構造は例えば自動車において、スロットルバルブの開閉に連動して回転する回転軸を筐体の外部に導出し、その回転軸に、スロットルバルブの開度に応じた出力を得るべく、ポテンショメータを取付ける場合などに採用されている。
【0007】
まず、図6に示したケース組立体45が、その底面が筐体41の外面44に対接されて筐体41に取付けられる。取付けは図には示していないが、一対の取付け孔25を用いてネジ止めにより行われる。この時、回転軸42は軸受13内の軸心位置に位置される。
次に、図7に示したロータ組立体46が、その取付け孔28が軸受13のケース12の底面から突出した筒状部13aに挿通され、周壁部37が設けられた板面が外側とされて、軸受13の筒状部13a回りに回転自在に取付けられる。
【0008】
そして、駆動バネ31が回転軸42及び回転体27間に取付けられて取付けが完了する。この際、回転軸42は駆動バネ31の軸孔32に圧入され、これにより駆動バネ31の基部33が回転軸42に係止される。一方、各脚部34の先端は回転体27の各周壁部37内に圧入され、爪35が変形圧接してそれぞれ周壁部37に係止される。なお、この状態でロータ組立体46は駆動バネ31により抵抗基板15側に付勢され、即ち各摺動子26が抵抗基板15に弾接される。
【0009】
上記のように取付けられたポテンショメータ11は、回転軸42の回転が駆動バネ31によってロータ組立体46に伝達されてロータ組立体46が回転し、各摺動子26がそれぞれ対応する抵抗体と集電体、即ち16と18,17と19に摺動接触することにより、抵抗値が可変とされ、回転角に応じた出力が得られるものとなっている。なお、この駆動バネ31を有することにより、回転軸42の上下動やウネリ回転を吸収することができ、即ち回転軸42のガタツキが回転体27に作用しない構造とされている。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述のようにして取付けられるこの種のポテンショメータ11においては、一般にケース組立体45,ロータ組立体46及び駆動バネ31は出荷時に一体化されず、即ち組部品(キット部品)として出荷されており、ユーザがそれらを組立てて使用していた。従って、出荷時にこれらケース組立体45,ロータ組立体46及び駆動バネ31は3つに分けて包装されており、その分包装コストが高くつくものとなっていた。また、ユーザ側においては取付けに手間を要し、取付けコストが高価となっていた。
【0011】
さらに、ケース12は開放されているため、塵埃や異物がケース12内に侵入しやすく、これにより摺動子26と抵抗基板15との電気的接触状態が不安定になる恐れがあるものとなっていた。
この発明の目的はこれら従来の問題点を解消し、包装コスト及び取付けコストが安価で、かつケース内への塵埃や異物の侵入を防止することができるポテンショメータを提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明は、軸受が取付けられた底面に、その軸受回りに抵抗基板が配置され、上面側が開放されたケースと、一端が抵抗基板に接続され、他端がケース外に導出された複数のリード線と、中央に取付け孔を有する円板状とされ、その取付け孔が上記軸受の上記底面より上方に突出した筒状部に挿通されて、その筒状部回りに回転自在とされる回転体と、その回転体の一方の板面に取付けられて、抵抗基板と摺接する摺動子と、板バネ材よりなり、軸孔を有する基部と、その基部から放射状に伸長した複数の脚部とを有し、それら脚部の先端が回転体の他方の板面に係止される駆動バネとを有し、ケースが筐体の外面に取付けられ、その外面に導出された回転軸が上記軸受を挿通して上記軸孔に圧入されることにより、その回転軸に係止された駆動バネによって回転体が抵抗基板側に付勢され、かつ回転される構造とされたポテンショメータであって、回転体の他方の板面が外部に臨む、回転体よりやや小径の孔を有するカバーがケースに取付けられ、そのカバーによって回転体がケースに閉じ込められ、その回転体に駆動バネの各脚部が係止された構成とされる。
【0013】
請求項2の発明では請求項1の発明において、複数のリード線をケース内において押さえて整列させる整列部がカバーに一体に設けられる。
【0014】
【発明の実施の形態】
この発明の実施の形態を図面を参照して実施例により説明する。なお、図5〜8と対応する部分には同一符号を付し、その説明を省略する。
図1はこの発明の一実施例を示したものである。この例ではポテンショメータ51はケース組立体52とロータ組立体53がカバー54によって一体化され、かつそのロータ組立体53に駆動バネ31が取付けられたものとされる。
【0015】
ケース組立体52はこの例では図2に示すような構成とされている。即ち、この例ではポテンショメータ51は3連形とされて、抵抗基板15には抵抗体16,17及び集電体18,19に加え、スイッチ体55及び集電体56よりなるもう1組のパターンが形成されている。スイッチ体55における領域55aは導体領域であり、領域55bは絶縁体領域である。
【0016】
ケース12内において、抵抗基板15の各端子電極21に接続されたリード線22が位置するリード線導出部57には、リード線22を位置決め保持する保持部58が、ケース12の底面より突出して形成されており、各リード線22はこの保持部58に配列形成されている溝59にそれぞれ収容保持されている。そして、これらリード線22はケース12の側壁12aに各リード線22に対応して配列形成された切欠き61を通ってケース12外に導出されている。
【0017】
なお、この例ではケース12を筐体にネジ止めにより取付けるための一対の取付け孔25は略長円状とされている。また、側壁12aの上端面には一対のピン62が軸受13を挟むように、ケース12に一体形成されている。
ロータ組立体53は図3に示すような構成とされ、回転体27の抵抗基板15と対向する板面には摺動子26が3個取付けられている。一方、回転体27の、周壁部37が突設されている板面の周縁には全周に渡って溝63が形成されている。
【0018】
カバー54は図4に示すような形状を有するもので、例えば金属板をプレス加工することによって形成される。板面の中央には広径の孔64が設けられており、さらにこの孔64を挟んで一対のピン孔65が設けられている。孔64の径は上述した回転体27の外径よりやや小とされている。
カバー54の外形形状はケース12の側壁12aがなす形状と同様の形状とされ、ケース12のリード線導出部57に対応する部分には図に示したようにコ字状に折り曲げ加工が施されて整列部66が形成されている。なお、この整列部66の、コ字の中間部に対応する部分の両端には小突起67がそれぞれ突設されている。一方、この整列部66と反対側の端縁には爪68が折り曲げ形成されている。
【0019】
次に、ケース組立体52,ロータ組立体53,カバー54及び駆動バネ31の組立について、図1を参照して説明する。
回転体27の取付け孔28に軸受13の筒状部13aを挿通させてケース12内にロータ組立体53を配置する。そして、ケース12にカバー54を取付ける。この際、ケース12の一対のピン62はそれぞれカバー54のピン孔65に通され、またカバー54の爪68はケース12の側壁12aの外側面に形成されている溝69に係合されて位置決めされる。カバー54のケース12への固定はピン62をかしめ付けることにより行われる。
【0020】
一方、カバー54の整列部66はケース12のリード線導出部57に圧入され、小突起67が側壁12aの内面にくいこんで係止される。リード線22はこの整列部66によって押さえつけられて整列され、浮き上がりが防止される。また、側壁12aに配列形成されているリード線22導出用の切欠き61はこのコ字状整列部66の折り曲げ脚部によって蓋される。
【0021】
回転体27はその外周部がカバー54によって押さえられてケース12内に閉じ込められる。回転体27の周壁部37はカバー54の孔64内に位置しており、駆動バネ31の各脚部34の先端の爪35をこの周壁部37に圧入係止して駆動バネ31を取付けることにより、ポテンショメータ51が完成する。なお、リード線導出部57に接着剤を充填してリード線22を接着するようにしてもよく、また整列部66をケース12に接着固定するようにしてもよい。
【0022】
上記のような構成とされたポテンショメータ51の、回転軸42が導出された筐体41への取付けは、ポテンショメータ51を筐体41の外面44に配置して軸受13を挿通させた回転軸42に、まず駆動バネ31を圧入して取付け、その後ケース12をネジ止めにより筐体41に固定することによって行われる。なお、カバー54の孔64より回転体27の周壁部37が形成されている板面が外部に臨むように構成されているため、例えば駆動バネ31の着脱を自由に行えるものとなっている。
【0023】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば従来、各部に分け、キット部品として出荷されていた、この種の筐体の外面に取付けられて回転軸が挿通され、その回転軸に駆動バネが係止される構造とされたポテンショメータは、構成各部が一体化されたものとなるため、出荷時における包装コストが従来に比し、安価となる。また、ユーザ側においても取付けが簡易となり、取付けコストが安価なものとなる。
【0024】
さらに、ケース12がカバー54によって蓋されるため、ケース12内に塵埃や異物が侵入しにくいものとなり、よって摺動子26と抵抗基板15との良好かつ安定した電気的接触状態を得ることができる。
しかも、請求項2の発明ではカバー12に整列部66を設けたので、このカバー12を取付けることによって、リード線22の浮き上がりを簡単に防止できるものとなっている。
【図面の簡単な説明】
【図1】Aはこの発明の一実施例を示す平面図、BはAが筐体に取付けられた状態を示す断面図。
【図2】Aは図1におけるケース組立体の構成を示す平面図、Bはその断面図。
【図3】Aは図1におけるロータ組立体の構成を示す平面図、Bはその断面図、Cはその底面図。
【図4】図1におけるカバーの斜視図。
【図5】従来のポテンショメータが筐体に取付けられた状態を示す断面図。
【図6】Aは図5におけるケース組立体の構成を示す平面図、Bはその断面図。
【図7】Aは図5におけるロータ組立体の構成を示す平面図、Bはその断面図、Cはその底面図。
【図8】Aは図5における駆動バネの平面図、Bはその断面図。
Claims (2)
- 軸受が取付けられた底面に、その軸受回りに抵抗基板が配置され、上面側が開放されたケースと、
一端が上記抵抗基板に接続され、他端が上記ケース外に導出された複数のリード線と、
中央に取付け孔を有する円板状とされ、その取付け孔が上記軸受の上記底面より上方に突出した筒状部に挿通されて、その筒状部回りに回転自在とされる回転体と、
その回転体の一方の板面に取付けられて、上記抵抗基板と摺接する摺動子と、
板バネ材よりなり、軸孔を有する基部と、その基部から放射状に伸長した複数の脚部とを有し、それら脚部の先端が上記回転体の他方の板面に係止される駆動バネとを有し、
上記ケースが筐体の外面に取付けられ、その外面に導出された回転軸が上記軸受を挿通して上記軸孔に圧入されることにより、その回転軸に係止された上記駆動バネによって上記回転体が上記抵抗基板側に付勢され、かつ回転される構造とされたポテンショメータであって、
上記回転体の他方の板面が外部に臨む、上記回転体よりやや小径の孔を有するカバーが上記ケースに取付けられ、そのカバーによって上記回転体が上記ケースに閉じ込められ、その回転体に上記駆動バネの各脚部が係止されていることを特徴とするポテンショメータ。 - 請求項1記載のポテンショメータにおいて、
上記複数のリード線を上記ケース内において押さえて整列させる整列部が上記カバーに一体に設けられていることを特徴とするポテンショメータ。
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