JP3705517B2

JP3705517B2 - ポテンショメータ

Info

Publication number: JP3705517B2
Application number: JP04909097A
Authority: JP
Inventors: 光浩山田
Original assignee: Tokyo Cosmos Electric Co Ltd
Current assignee: Tokyo Cosmos Electric Co Ltd
Priority date: 1997-03-04
Filing date: 1997-03-04
Publication date: 2005-10-12
Anticipated expiration: 2017-03-04
Also published as: JPH10247602A

Description

【０００１】
【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

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。