JP7289463B2 - 巻線型ポテンショメータ - Google Patents
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Description
また、従来の巻線型ポテンショメータ100においては、第2端子116から出力電圧を取り出すために、シャフト絶縁部111、スリップリード103、スライド絶縁部104、スライドレバー105などが、ケース107の内部に組み込まれている。
このため、従来の巻線型ポテンショメータ100では、ポテンショメータの小型化及びスリム化を図るのに限界があった。
本実施形態においては、一例として、巻線型ポテンショメータ10が10回転型のポテンショメータである場合について説明する。
図10に示すように、抵抗体15の線材は、芯線27と抵抗線28とによって構成されている。また、抵抗体15の芯線27は、銅線からなる芯線導体部271と、この芯線導体部271を被覆する絶縁性の芯線被覆部272とによって構成されている。抵抗線28のパネル12側の端部28aは、たとえば溶着、ハンダ付け、導電性接着剤などにより、芯線導体部271のパネル12側の端部271aに電気的に接続される。一方、芯線導体部271の裏蓋19側の端部271bは、中継基板18の第1の下側ランド部1Bに電気的に接続される。芯線導体部271の端部271bについては、第1の下側ランド部1Bに直接接続してもよいし、図示しない細いリード線を介して第1の下側ランド部1Bに接続してもよい。また、抵抗線28の裏蓋19側の端部28bは、たとえばハンダ付け、導電性接着剤などにより、中継基板18の第3の下側ランド部3Bに電気的に接続される。
まず、スライド絶縁部13は、シャフト11の中心軸方向に移動可能な状態でガイド部11bに嵌合している。また、スライド絶縁部13に形成された一対の羽部13aは、シャフト11の中心軸方向で隣り合う抵抗体15の線材とリード16の線材とを、上下方向から挟むように配置されている。このため、シャフト11が回転すると、スライド絶縁部13は、二条巻線を構成する抵抗体15及びリード16の各線材にガイドされながら、二条巻線の螺旋方向に沿ってパネル12側又は裏蓋19側に移動する。
また、第3端子43は、中継基板18を介して抵抗線28の端部28bに電気的に接続されている。つまり、第3端子43は、中継基板18を介して抵抗線28の端部28bに導通した状態になっている。
したがって、外部電源によって第1端子41と第3端子43とに基準電圧を印加すると、この基準電圧がそのまま抵抗体15の抵抗線28に印加される。
また、スライドレバー14の第1接点25は、抵抗体15の抵抗線28に電気的に接続され、スライドレバー14の第2接点26は、リード16に電気的に接続されている。また、第1接点25が抵抗線28に接続する位置は、二条巻線の螺旋方向に沿ってスライド絶縁部13と一緒に移動するスライドレバー14の位置に依存する。
したがって、抵抗体15の線材上を摺動する第1接点25は、上述のように抵抗線28に印加される基準電圧、すなわち第1端子41と第3端子43とに印加された基準電圧に対する、現在の第1接点25の摺動位置に応じた出力電圧である分圧を検出することになる。また、第1接点25が検出する分圧は、第2接点26からリード16に伝達され、さらに中継基板18を介して第2端子42に伝達される。これにより、抵抗体15の螺旋方向における第1接点25の位置に応じた分圧を、巻線型ポテンショメータ10の出力電圧として第2端子42から取り出すことができる。このとき、第2端子42から取り出される出力電圧は、シャフト11の回転角度と1対1で対応する。このため、巻線型ポテンショメータ10においては、第2端子42から取り出される出力電圧に基づいて、シャフト11の回転角度を検出することができる。
図12に示すように、第1端子41は、抵抗線28の一方の端部28aに電気的に接続され、第3端子43は、抵抗線28の他方の端部28bに電気的に接続されている。また、第2端子42は、抵抗線28の端部28a,28b間に電気的に接続されている。抵抗線28に対する第2端子42の接続位置は、たとえばシャフト11がCW方向に回転すると抵抗線28の端部28b側に移動し、シャフト11がCCW方向(CW方向と反対方向)に回転すると抵抗線28の端部28a側に移動する。
図13に示すように、巻線型ポテンショメータ10の出力電圧比は、シャフト11をCCW方向の終端からCW方向に回転させると、0%から100%まで変化する。巻線型ポテンショメータ10の電気的回転角度は、3600°に設定されている。また、巻線型ポテンショメータ10の機械的回転角度は、3600°+αに設定されている。つまり、機械的回転角度は、電気的回転角度よりも僅かに大きく設定されている。
したがって、巻線型ポテンショメータ10の出力電圧比から、シャフト11の回転角度を検出することができる。
以上説明したように、本実施形態に係る巻線型ポテンショメータ10では、芯線導体部271の一端部271aと抵抗線28の一端部28aとが電気的に接続された抵抗体15と、抵抗体15との組み合わせで二条巻線を構成するリード16と、第1接点25及び第2接点26を有するスライドレバー14とを用いて、抵抗線28への基準電圧の印加と、抵抗線28からの分圧の取り出しとを実現している。これにより、本実施形態に係る巻線型ポテンショメータ10によれば、従来の巻線型ポテンショメータ(図14~図18を参照)と比較して、第2端子から出力電圧(分圧)を取り出すために必要な部品の占有スペースを縮小することができるとともに、ケース17の外周面に端子板を取り付ける必要がなくなる。このため、従来よりも小型でスリムな巻線型ポテンショメータを提供することができる。
本発明の技術的範囲は、上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の構成要件、あるいは、その構成要件の組み合わせによって得られる特定の効果を導き出せる範囲において、種々の変更や改良を加えた形態も含む。
11…シャフト
13…スライド絶縁部
13a…羽部
14…スライドレバー
15…抵抗体
16…リード
17…ケース
18…中継基板
19…裏蓋
25…第1接点
26…第2接点
27…芯線
28…抵抗線
41…第1端子
42…第2端子
43…第3端子
271…芯線導体部
272…芯線被覆部
Claims (2)
- それぞれ螺旋状に巻かれて二条巻線を構成する抵抗体及びリードと、
前記抵抗体及び前記リードが内周面に取り付けられるケースと、
前記ケースの中心軸上に回転自在に設けられるシャフトと、
前記シャフトと一体に回転するとともに、前記シャフトの中心軸方向に移動可能な状態で前記シャフトに嵌合されるスライド絶縁部と、
前記抵抗体の線材上を摺動する第1接点と、前記リードの線材上を摺動する第2接点とを有し、前記スライド絶縁部に取り付けられるスライドレバーと、
第1端子、第2端子及び第3端子を有し、前記ケースの中心軸方向の端部に取り付けられる裏蓋と、
前記抵抗体及び前記リードと、前記第1端子、前記第2端子及び前記第3端子とを電気的に接続するために、前記ケースの内部に取り付けられる中継基板と、
を備え、
前記抵抗体の線材は、芯線導体部を芯線被覆部で被覆してなる芯線と、前記芯線に巻かれた抵抗線とによって構成されるとともに、前記芯線導体部の一端部と前記抵抗線の一端部とが電気的に接続され、
前記リードの一端部は電気的に開放され、
前記芯線導体部の他端部と前記抵抗線の他端部とを通して前記抵抗線に基準電圧を印加可能に構成されるとともに、前記基準電圧の分圧を、前記スライドレバー及び前記リードを介して前記リードの他端部から取り出し可能に構成され、
前記第1端子、前記第2端子及び前記第3端子は、前記ケースの中心軸方向に沿って突出する状態に配置され、
前記第1端子は、前記芯線導体部の他端部に電気的に接続され、前記第2端子は、前記リードの他端部に電気的に接続され、前記第3端子は、前記抵抗線の他端部に電気的に接続されている
巻線型ポテンショメータ。 - 前記ケースの内周面には、前記抵抗体が取り付けられる第1の溝及び前記リードが取り付けられる第2の溝からなる二条溝が形成されている
請求項1に記載の巻線型ポテンショメータ。
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