JPS5812691B2 - sliding contact device - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、所定形状に導体層が印刷されたプリント基板
上を回転摺動して所定の位置で電気的信号を送出するた
めの摺動接点装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a sliding contact device that rotates and slides on a printed circuit board on which a conductor layer is printed in a predetermined shape and sends out an electrical signal at a predetermined position.

この種従来の摺動接点装置の構成は、概ね第１図に示す
ように、軸１に遊挿された回転物体２に一対の接点Ｓ，
Ｓを有する摺動接点３を固着し、この摺動接点３に対応
して所定のパターンに導体層が印刷配線されたプリント
基板４を配置したものであり、タイマー、カウンタなど
各種制御機器における回転物体の位置検出装置などに広
く応用されている。The structure of this type of conventional sliding contact device is generally as shown in FIG. 1, in which a pair of contacts S,
A sliding contact 3 having a diameter S is fixed, and a printed circuit board 4 on which a conductive layer is printed and wired in a predetermined pattern is arranged in correspondence with the sliding contact 3. It is widely applied to object position detection devices.

ところで、このような摺動接点装置から得られる電気的
信号としては、通常状態で開放しており、所定位置に至
ると閉成するいわゆるノーマル・オープン型と、この反
応の通常状態でオンしており所定位置でオフするノーマ
ル・クローズ型との２種類があり、これらはそれぞれの
機器の仕様によりそれぞれ使い分けられている。By the way, the electrical signals obtained from such sliding contact devices are of the so-called normally open type, which is open in the normal state and closed when it reaches a predetermined position, and the so-called normally open type, which is turned on in the normal state of this reaction. There are two types: normally closed type, which turns off at a predetermined position, and these types are used depending on the specifications of each device.

しかしながら、従来の摺動接点装置においては、第２図
および第３図に示すように、そのような２種類の信号送
出に対してそれぞれ別個の摺動接点部材を用意しなけれ
ばならなかった。However, in the conventional sliding contact device, as shown in FIGS. 2 and 3, separate sliding contact members had to be prepared for each of these two types of signal transmission.

すなわち、第２図はノーマル・オープン型の接点部材を
示し、基板４Ａにはほぼ同一半径上にある角度θをもっ
て２つの位置検出導体５，６を有し、したがってこれに
対応する摺動接点３Ａの一対の接点ＳＡ，ＡＡは角度θ
をもってほぼ同一半径上を摺動するように構成され、こ
れら両接点ＳＡ，ＳＡがそれぞれ導体５，６上に位置し
たとき摺動接点３Ａを介して両導体５，６が短絡され、
ｏｆｆ→ｏｎの信号が得られる。That is, FIG. 2 shows a normally open type contact member, which has two position detection conductors 5 and 6 on the substrate 4A with an angle θ on approximately the same radius, and therefore a corresponding sliding contact 3A. A pair of contact points SA and AA are at an angle θ
When both contacts SA and SA are located on conductors 5 and 6, respectively, both conductors 5 and 6 are short-circuited via sliding contact 3A,
A signal from off to on is obtained.

なお、両導体５，６間に印刷された導体７，８は、摺動
接点が直接基板表面を摺動すると接点部の摩耗が著しい
ためこれを防止するためのものである。The conductors 7 and 8 printed between the conductors 5 and 6 are intended to prevent the sliding contacts from directly sliding on the surface of the substrate, which would cause significant abrasion of the contact portions.

一方、第３図はノーマル・クローズ型の摺動接点部材で
あって、基板４Ｂには同心円状に半径の異なる２つの導
体９，１０が形成されており、外側の導体１０には一部
が切欠れて内側の導体９に接続された突部９ａを有する
。On the other hand, FIG. 3 shows a normally closed sliding contact member, in which two conductors 9 and 10 with different radii are formed concentrically on a substrate 4B, and a part of the outer conductor 10 is formed. It has a protrusion 9a which is cut out and connected to the inner conductor 9.

したがって、摺動接点３Ｂの一対の接点ＳＢ，ＳＢはそ
れぞれ導体９および１０上に割当てられて摺動回転し、
この状態において両導体９，１０は摺動接点３Ｂを介し
て導通状態にあり、一方の接点が前述した導体１０の切
欠れた部分、すなわち突部９ａに至ると両導体間の短絡
が解かれてｏｎ→ｏｆｆの信号が送出されるものである
。Therefore, the pair of contacts SB, SB of the sliding contact 3B are assigned to the conductors 9 and 10, respectively, and slide and rotate,
In this state, both conductors 9 and 10 are in a conductive state via the sliding contact 3B, and when one contact reaches the aforementioned notched portion of the conductor 10, that is, the protrusion 9a, the short circuit between the two conductors is broken. An on→off signal is sent.

上述のように、従来の摺動接点部材は全く構造の異なる
ノーマル・オープン型およびノーマル・クローズ型の２
種類の接点部材を要していたため、コスト高となりかつ
これら部品の各種管理および調整が面倒なものであった
。As mentioned above, there are two types of conventional sliding contact members: normally open type and normally closed type, which have completely different structures.
Since different types of contact members are required, the cost is high and various management and adjustments of these parts are troublesome.

本発明は上記問題点を解消したもので、その目的とする
ところはノーマル・オープンおよびノーマル・クローズ
の両機能を合わせ持つ摺動接点装置な提供することにあ
り、これにより部品の標準化および合理化を達成せんと
するものである。The present invention solves the above problems, and its purpose is to provide a sliding contact device that has both normally open and normally closed functions, thereby facilitating the standardization and rationalization of parts. This is what we aim to achieve.

この目的を達成するために、本発明によれば、プリント
基板上には同一円上に４つに分割されたセグメント導体
が形成され、これら導体はそれぞれ外部接続用の端子に
導びかれており、他方摺動接点には第１、第２および第
３の３つの接点を備えている。In order to achieve this objective, according to the present invention, segment conductors are formed on the printed circuit board divided into four on the same circle, and each of these conductors is led to a terminal for external connection. , while the sliding contact includes three contacts, first, second and third.

以下これを図面に示した一実施例により詳細に説明する
。This will be explained in detail below using an embodiment shown in the drawings.

本発明に係る摺動接点装置は、第４図に示す摺動接点２
０と、第５図に示すプリント基板３０とから構成されて
いる。The sliding contact device according to the present invention includes a sliding contact 2 shown in FIG.
0 and a printed circuit board 30 shown in FIG.

摺動接点２０はその取付基部２１から適宜に彎曲して延
びた３本の腕２２，２３，２４を有し、それぞれの腕の
先端部にはプリント基板３０上を摺動回転する３つの接
点Ｓ１，Ｓ２およびＳ３が設けられている。The sliding contact 20 has three arms 22, 23, and 24 extending from the mounting base 21 in a suitably curved manner, and the tip of each arm has three contacts that slide and rotate on the printed circuit board 30. S1, S2 and S3 are provided.

これら接点Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３はそれぞれ中心からほぼ同
一距離にあり、また第１接点Ｓ１と第２接点Ｓ２の離間
角度α、同様に第２接点Ｓ２と第３接点Ｓ３のなす角度
βおよび第３接点Ｓ３と第１接点Ｓ１のなす角度γは次
の関係にある。These contacts S1, S2, and S3 are located at approximately the same distance from the center, and the separation angle α between the first contact S1 and the second contact S2, the angle β between the second contact S2 and the third contact S3, and the angle β between the second contact S2 and the third contact S3, The angle γ between the contact point S3 and the first contact point S1 has the following relationship.

すなわち、αはβおよびγのいずれよりも犬であり（α
＞β、α＞γ）、かつβとγの和よりも小（α＜β＋γ
）なる関係がある。That is, α is more dog than both β and γ (α
>β, α>γ), and smaller than the sum of β and γ (α<β+γ
) There is a relationship.

勿論、α、β、ｒの総和は３６０度であるから、αは１
８０度より小となる。Of course, since the sum of α, β, and r is 360 degrees, α is 1
It becomes smaller than 80 degrees.

なお、基部２１に穿設された中心孔２５は図示しない回
転物体の中心部に取付けられるものであり、また穴２６
および切欠き２７は取付ける際の位置決め用のものであ
る。Note that the center hole 25 bored in the base 21 is to be attached to the center of a rotating object (not shown), and the hole 26
The notch 27 is for positioning during installation.

さらに、前記彎曲した腕２２，２３．２４は中心から接
点部までの距離が小なる場合に所定の接点圧を得るため
適宜な析曲げ加工を施す必要上有効である。Further, the curved arms 22, 23, 24 are effective when the distance from the center to the contact portion is small and it is necessary to perform appropriate bending processing to obtain a predetermined contact pressure.

一方、第５図に示したプリント基板３０上には、前記摺
動接点２０のそれぞれの接点が摺動回転する１つの環状
導体が形成されている。On the other hand, on the printed circuit board 30 shown in FIG. 5, one annular conductor is formed on which each of the sliding contacts 20 slides and rotates.

この環状導体は図示のごとく４つの分割された、すなわ
ち電気的に遮断されたセグメント３１，３２，３３，３
４から構成されており、各セグメントはそれぞれ基板の
一端に形成された接続用端子３５，３６，３７，３８に
接続されている。This annular conductor is divided into four electrically isolated segments 31, 32, 33, 3 as shown.
4, and each segment is connected to connection terminals 35, 36, 37, and 38 formed at one end of the substrate, respectively.

前記セグメントのうち第１および第３のセグメント３１
，３３との離間角度は前記摺動接点の第１および第２接
点部Ｓ１，Ｓ２のなす角度αとほぼ等しく配置されてお
り、他の第２および第４のセグメント３２，３４はこれ
ら第１および第３のセグメント３１，３３との間に円弧
状に隣接して設けられている。first and third segments 31 among the segments;
, 33 are arranged approximately equal to the angle α formed by the first and second contact portions S1 and S2 of the sliding contact, and the other second and fourth segments 32 and 34 are and the third segments 31 and 33 in an arcuate manner.

そして、第１のセグメント３１に接続された端子３５と
第３のセグメント３３の端子３７とがノーマル・オープ
ン用端子であり、第２および第４のセグメント３２，３
４からそれぞれ導びかれた端子３６，３８とがノーマル
・クローズ用の接続端子として使用されるものである。The terminal 35 connected to the first segment 31 and the terminal 37 of the third segment 33 are normally open terminals, and the second and fourth segments 32, 3
Terminals 36 and 38 respectively led from 4 are used as normally closed connection terminals.

以上の構成において、つぎに上記実施例の動作を第５図
〜第８図により説明する。In the above configuration, the operation of the above embodiment will be explained next with reference to FIGS. 5 to 8.

これらの図において、符号Ｐ１〜Ｐ９は接点Ｓ１に注目
してその回転位置を示している。In these figures, symbols P1 to P9 indicate the rotational positions of the contact point S1.

前述したように、摺動接点２０の第１接点Ｓ１と第２接
点Ｓ２とのなす角度αとほぼ同一に第１および第２のセ
グメント３１，３３が配置されているため、第５図の点
線で示すようにこれらセグメント上に前記第１および第
２接点部Ｓ１，Ｓ２が位置することになる。As mentioned above, since the first and second segments 31 and 33 are arranged at almost the same angle α between the first contact S1 and the second contact S2 of the sliding contact 20, the dotted line in FIG. As shown, the first and second contact portions S1 and S2 are located on these segments.

このＰ１の状態において、第３接点Ｓ３は第４のセグメ
ント３４上にある。In this state P1, the third contact S3 is on the fourth segment 34.

したがって、セグメント３１と３３、すなわち端子３５
，３７間は摺動接点２０を介して導通状態にあり、端子
３６，３８間は第２のセグメント３２上にいずれの接点
も存在しないため不導通状態にある。Therefore, segments 31 and 33, i.e. terminal 35
, 37 are electrically connected via the sliding contact 20, and terminals 36 and 38 are electrically non-conductive because there are no contacts on the second segment 32.

ついで、摺動接点が反時計方向に摺動回転して第６図に
示すように第１および第２接点Ｓ１，Ｓ２がそれぞれ第
２および第４のセグメント３２，３４上に位置した実線
で示すＰ２の状態では、第１および第３のセグメント３
１，３３間に開放され、第２および第４のセグメン｝３
２，３４間は第１、第２および第３接点Ｓ１，Ｓ２，Ｓ
３により閉成される。The sliding contact then slides and rotates in a counterclockwise direction so that the first and second contacts S1 and S2 are located on the second and fourth segments 32 and 34, respectively, as shown by the solid lines in FIG. In state P2, the first and third segments 3
1 and 33, the second and fourth segments}3
Between 2 and 34 are the first, second and third contacts S1, S2, S
3.

さらに回転されて第３接点Ｓ３が点線で示すように第１
のセグメント３１上に移行してＰ３の状態になっても、
Ｓ１，８３間の角度γはセグメン｝３Ｌ３３間の角度α
よりも小さいから第１接点Ｓ１はいまだ第３のセグメン
ト３３に至らず第２のセグメント３２上にある。It is further rotated so that the third contact point S3 becomes the first contact point S3 as shown by the dotted line.
Even if it moves to segment 31 and enters the P3 state,
The angle γ between S1 and 83 is the segment}3L33
Since it is smaller than , the first contact S1 does not reach the third segment 33 yet and is on the second segment 32.

したがって、第１および第３のセグメント３１．３３間
は不導通で、第２および第４のセグメント３２，３４間
は接点Ｓ１およびＳ２により導通状態にある。Therefore, there is no conduction between the first and third segments 31, 33, and conduction between the second and fourth segments 32, 34 through contacts S1 and S2.

第７図に示すように、第１接点Ｓ１が第３のセグメント
３３上に移行すると（Ｐ４の状態）、同時に第３接点Ｓ
３も第２のセグメント３２に移り、第２接点Ｓ２はα＜
β＋γの関係で、未だ第４のセグメント３４上にある。As shown in FIG. 7, when the first contact S1 moves onto the third segment 33 (state P4), the third contact S1 simultaneously moves to the third segment 33 (state P4).
3 also moves to the second segment 32, and the second contact S2 is α<
It is still on the fourth segment 34 due to the relationship β+γ.

したがって第１および第３のセグメント３１，３３間は
開放、第２および第４のセグメント３２，３４間は閉成
状態を維持している。Therefore, the first and third segments 31 and 33 remain open, and the second and fourth segments 32 and 34 remain closed.

さらに、第１接点Ｓ１が第４のセグメント３４上に乗る
と（Ｐ５の状態ゲ、第２接点Ｓ２は同様にα＜β＋γの
関係で第４のセグメント３４上にあり、第３接点Ｓ３も
第２のセグメント３２上にある。Further, when the first contact S1 is on the fourth segment 34 (state P5, the second contact S2 is also on the fourth segment 34 due to the relationship α<β+γ, and the third contact S3 is also on the fourth segment 34). 2 on segment 32.

したがって、第１および第３のセグメント３１．３３間
は開放、第２および第４のセグメント３２，３４間は閉
成の状態を保つ。Therefore, the first and third segments 31 and 33 remain open, and the second and fourth segments 32 and 34 remain closed.

第２接点Ｓ２が第１のセグメント３１上に至ったＰ６の
状態では、第３接点Ｓ３はＳ２，Ｓ３間の角度βが第１
および第３のセグメント３１，３３間の角度αよりも小
であるから未だ第３のセグメント３１上に至らず、した
がうて第１および第３のセグメント３１，３３間は開放
、第２および第４のセグメント間は閉成されている。In state P6, where the second contact S2 has reached the top of the first segment 31, the third contact S3 has an angle β between S2 and S3 that is equal to the first
Since it is smaller than the angle α between the third segments 31 and 33, it has not yet reached the third segment 31, and therefore the space between the first and third segments 31 and 33 is open, and the second and fourth The segments of are closed.

かくして、第２接点Ｓ２が第２のセグメント３２に移行
すると（Ｐ７の状態）、同時に第３接点Ｓ３も第３のセ
グメント３３に移動し、したがって第１および第３のセ
グメント３１，３３間はオープン状態を、第２および第
４のセグメント３２．３４間はクローズ状態をそれぞれ
保持する。Thus, when the second contact S2 moves to the second segment 32 (state P7), the third contact S3 also moves to the third segment 33 at the same time, so that the first and third segments 31 and 33 are open. The closed state is maintained between the second and fourth segments 32 and 34, respectively.

さらに回転が進んで第３接点Ｓ３が第４のセグメント３
４に至り（Ｐ８の状態）、またさらに回転されて次第に
第１および第２接点Ｓ１，Ｓ２がそれぞれ第１および第
３のセグメント３１，３３に接近しつつあるＰ９の状態
においても、第１および第３のセグメント３１，３３上
にはいずれの接点も存在せず、両セグメント間はオープ
ン状態であり、一方第２および第４のセグメント３２，
３４上にはそれぞれ第２接点Ｓ２および第１と第３接点
Ｓ１，Ｓ３が存在して両セグメント間はクローズ状態を
保持している。As the rotation progresses further, the third contact point S3 becomes the fourth segment 3.
4 (state P8), and also in state P9, where the first and second contacts S1 and S2 are gradually approaching the first and third segments 31 and 33, respectively, due to further rotation. There are no contacts on the third segments 31, 33, and there is an open state between the two segments, while the second and fourth segments 32,
A second contact S2 and first and third contacts S1 and S3 are present on each segment 34 to maintain a closed state between both segments.

しかして、各接点Ｓ１，Ｓ２およびＳ３がそれぞれこの
環状導体を一周して第５図に示したＰ１の初期位置に復
帰すると、第１および第３のセグメント３１，３３すな
わち、ノーマル・オープン端子３５，３７は上述のよう
に導通状態となり、他方第２および第４のセグメント３
２，３４すなわちノーマル・クローズ端子３６，３８は
不導通状態となる。When each of the contacts S1, S2 and S3 goes around the annular conductor and returns to the initial position P1 shown in FIG. , 37 become conductive as described above, while the second and fourth segments 3
2 and 34, that is, the normally closed terminals 36 and 38 are in a non-conducting state.

すなわち、摺動接点２０の１回転中において、各接点Ｓ
１，Ｓ２，Ｓ３が第５図の点線で示す位置においてのみ
ｏｆｆ→ｏｎあるいはｏｎ→ｏｆｆの電気的信号が得ら
れるものである。That is, during one rotation of the sliding contact 20, each contact S
An electrical signal of off→on or on→off can be obtained only at the positions where 1, S2, and S3 are indicated by dotted lines in FIG.

以上説明したように、本発明によれば、３つの接点を有
する摺動接点と、分割されて環状に配置された４つのセ
グメント導体とから構成された全く同一の構造の摺動接
点部材によってノーマル・オープンとノーマル・クロー
ズとの２種類のスイッチ機能を達成することができ、こ
れにより部品の統一、標準化が計れ、さらにコスト低減
に大きく貢献できると共に、従来の摺動接点部材のよう
に接点の摩耗防止のためのみの無駄な導体はなくすべて
有効に利用されていること、および摺動装点は３接点で
あるからこれらの角度を適宜な角度に設計すれば、各接
点はほぼ均一な接点圧が得られ、同時に回転物体は安定
した回転がなされるなど実用上すぐれた効果を奏する。As explained above, according to the present invention, a sliding contact member having the same structure, which is composed of a sliding contact having three contacts and four segment conductors divided and arranged in an annular manner, can be used to・It is possible to achieve two types of switch functions: open and normally closed, which allows for the unification and standardization of parts, which also greatly contributes to cost reduction. There are no wasted conductors just to prevent wear, and all the conductors are used effectively, and since there are 3 sliding contacts, if these are designed at appropriate angles, each contact will have almost uniform contact pressure. is obtained, and at the same time, the rotating object is rotated stably, resulting in excellent practical effects.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は摺動接点装置の概略を説明するための図、第２
図および第３図は従来の摺動接点部材のそれぞれノーマ
ル・オープン型とノーマル・クローズ型を示した図、第
４図および第５図はそれぞれ本発明に係る摺動接点とプ
リント基板上の導体を示した平面図、第６図乃至第８図
は本発明の動作を説明するための図である。 ２−・・・・・回転物体、３，３Ａ，３Ｂ，２０・・・
・・・摺動接点、４，４Ａ，４Ｂ，３０・・・・・・プ
リント基板、５乃至１０，３１乃至３４・・・・・・導
体セグメント、３５，３７・・・・・ツーマル・オープ
ン端子、３６，３８・・・・・ツーマル・クローズ端子
、Ｓ，ＳＡ，ＳＢ，Ｓ１乃至Ｓ３・・・・・・接点。Figure 1 is a diagram for explaining the outline of the sliding contact device, Figure 2 is a diagram for explaining the outline of the sliding contact device.
3 and 3 are diagrams showing normally open and normally closed types of conventional sliding contact members, respectively, and FIGS. 4 and 5 respectively show a sliding contact according to the present invention and a conductor on a printed circuit board. 6 to 8 are diagrams for explaining the operation of the present invention. 2-... Rotating object, 3, 3A, 3B, 20...
...Sliding contact, 4,4A,4B,30...Printed circuit board, 5 to 10, 31 to 34...Conductor segment, 35,37...Two-way open Terminals, 36, 38... Two-way closed terminals, S, SA, SB, S1 to S3... Contacts.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] １ 所定のパターンに印刷配線されたプリント基板と、
該基板上を摺動回転する摺動接点とからなる摺動接点部
材において、前記摺動接点は３つの接点をもち、これら
接点のうち第１および第２接点間の角度αは他の２つの
離間角度のいずれよりも大きく、かつ１８０度よりも小
さく構成されており、前記プリント基板には分割されて
順次環状に配置されかつ前記各接点がそれぞれ摺動する
第１、第２、第３および第４のセグメントと、これらセ
グメントにそれぞれ接続されたノーマル・オープン用端
子およびノーマル・クローズ用端子とを有し、前記第１
および第３のセグメントは前記角度αにほぼ等しく配置
され、前記第２および第４のセグメントはこれら第１お
よび第３のセグメント相互間に介在するように構成した
ことを特徴とする摺動接点装置。1 A printed circuit board with printed wiring in a predetermined pattern,
In the sliding contact member consisting of a sliding contact that slides and rotates on the substrate, the sliding contact has three contact points, and the angle α between the first and second contact points is equal to that of the other two contact points. The printed circuit board has first, second, third and third contacts which are divided and arranged in order in an annular manner, and each contact slides on the printed circuit board. a fourth segment, a normally open terminal and a normally close terminal respectively connected to these segments;
and a third segment is arranged approximately equal to the angle α, and the second and fourth segments are arranged to be interposed between the first and third segments. .