(57)【要約】      （修正有）【課題】誤差を受けにくく、使用寿命がより長く、ピックアップコンタクトとワイパトラックの導体面との間の完全な電気接触を常に確保する。【解決手段】ポテンショメータは、複数の導電面によって形成されるワイパトラックを有する。隣接する導体面の間に間隔が存在する。ワイパトラック当たり少なくとも１つ、好ましくは２つのピックアップコンタクトは、可動ワイパに固定される。各ピックアップコンタクトは、円筒体であり、その円筒体の長さ及び配置構成は、ワイパの各位置において少なくとも１つのピックアップコンタクトが少なくとも１つの導体面と電気接触するように、導体面の幅及び間隔の幅に適合される。ピックアップコンタクトの配置構成は、好ましくは、ワイパの長手軸に対して鋭角で行われる。ピックアップコンタクトは、ワイパトラックの長手方向及び半径方向の両方において、互いに変位して配置される。【選択図】図１
2006267087.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の導電面（２）を有するワイパトラック（１）を有し、隣接する導体面（２）の間に間隔（３）が存在し、少なくとも１つのピックアップコンタクト（７、８）が可動ワイパ（４）に取り付けられている、ポテンショメータであって、
少なくとも１つのピックアップコンタクト（７、８）は、前記ワイパ（４）に固定された円筒体であり、少なくとも１つのピックアップコンタクト（７、８）の長さ（ＬＡ）及び配置構成、並びに、前記導体面（２）の幅（ＢＳ）及び前記間隔（３）の幅（ＢＬ）は、前記ワイパ（４）の各位置において少なくとも１つのピックアップコンタクト（７、８）が少なくとも１つの導体面（２）と電気接触するように、互いに適合されていることを特徴とするポテンショメータ。
【請求項２】
少なくとも１つのピックアップコンタクト（７、８）は、前記ワイパの長手軸（１０）に対して鋭角（α）で配置されることを特徴とする、請求項１に記載のポテンショメータ。
【請求項３】
前記角度（α）は、５〜１５°の間、好ましくは１２°にあることを特徴とする、請求項２に記載のポテンショメータ。
【請求項４】
少なくとも２つのピックアップコンタクト（７、８）は、前記ワイパ（４）に取り付けられ、前記ワイパトラック（１）の方向（２５）に互いに変位することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載のポテンショメータ。
【請求項５】
前記少なくとも２つのピックアップコンタクト（７、８）は、共通軸（９）に沿って、且つ、互いに対して或る間隔（ＶＡ）で配置されることを特徴とする、請求項４に記載のポテンショメータ。
【請求項６】
前記ワイパトラック（１）の前記長手方向（２５）における前記２つのピックアップコンタクト（７、８）のオフセット（ＢＮ）は、隣接する導体面（２）の前記間隔（３）より大きいが、隣接する導体面間の距離（ＢＬ）と１つの導体面の幅（ＢＳ）との和より小さいことを特徴とする、請求項５に記載のポテンショメータ。
【請求項７】
前記ピックアップコンタクト（７、８）は、前記ワイパの平行ばねアーム（５、６）に取り付けられ、好ましくは溶接又ははんだ付けされることを特徴とする、請求項５に記載のポテンショメータ。
【請求項８】
前記ピックアップコンタクト（７、８）は、該ピックアップコンタクト（７、８）の長手軸（９）に対して直角に延在する前面を有することを特徴とする、請求項７に記載のポテンショメータ。
【請求項９】
前記ピックアップコンタクト（７、８）は、該ピックアップコンタクト（７、８）の長手軸（９）に対して（９０°−α）の鋭角で延在する前縁を有することを特徴とする請求項７に記載のポテンショメータ。
【請求項１０】
２つのワイパトラック（１、１１）を有し、該ワイパトラックはそれぞれ、請求項２〜９のいずれか１項に記載の少なくとも１つのピックアップコンタクトを有することを特徴とする、請求項１〜９のいずれか１項に記載のポテンショメータ。
【請求項１１】
２つのピックアップコンタクト（７、８；１４、１５）が、各ワイパトラック（１、１１）のために設けられていることを特徴とする、請求項１０に記載のポテンショメータ。
【請求項１２】
全てのピックアップコンタクトは、前記ワイパ（４）の前記長手軸（１０）に対して鋭角（α）で配置される共通軸（９）に沿って整列することを特徴とする請求項１１に記載のポテンショメータ。
【請求項１３】
前記ピックアップコンタクト（７、８；１４、１５）は、互いに変位し且つ平行な２つの軸（９、１６）に沿って配置されることを特徴とする、請求項１１に記載のポテンショメータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１のプリアンブルによるポテンショメータに関する。
【背景技術】
【０００２】
このタイプのポテンショメータは、ＤＥ２９３２７１４Ａ１から知られている。自動車のタンク充填レベルセンサとして主に使用されるこのポテンショメータは、互いに変位して配置された複数の導電面から成るワイパトラック、及び、ワイパトラックに沿って可動し、ワイパトラックに沿って移動することができ、個々の導体面と接触するピックアップコンタクトを有する、ワイパを有する。導体面は、それぞれ、抵抗トラックの異なる場所に接続され、それにより、接触した導体面ごとに部分的な抵抗を付加することによってピックアップが行われるようにする。ワイパトラックは、湾曲経路の形態で設計され、湾曲経路にわたって、ワイパは、ワイパトラックの平面に対して、したがって、導体面に対して垂直な軸を中心として旋回できる。この軸を中心としてワイパが旋回している間に、ピックアップコンタクトは、ワイパトラックに沿って摺動する。
【０００３】
したがって、ワイパの球形キャップの形態の外方へのふくらみ、ワイパ上のピンヘッド、又は他の突出部は、変形又は摩滅（abrasion）を除いて、導体面と実質的に点状接触を生成するピックアップコンタクトとしてこれまで使用されてきた。１つのピックアップコンタクトのみを使用することにより、ワイパトラックの隣接する２つの導体面間の移行領域において、導体面の一方との接触が全く無いか、又は、導体面の一方との接触が不十分にしか行われないという問題が生じる。導体面は、通常、支持基板から突出するので、隣接する導体面間の中間スペースは多少奥行きがあり、その結果、ピックアップコンタクトは、この中間スペース内に降下し、その後、導体面に再び上昇しなければならないので、導体面の縁部上でより大きな磨耗（wear）が発生し、使用寿命が短縮されるとともに誤差を受け易いポテンショメータとなってしまう。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
したがって、本発明の問題は、上述のポテンショメータを、誤差を受けにくく、使用寿命がより長く、ピックアップコンタクトとワイパトラックの導体面との間の完全な電気接触を常に確保するように、改良することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この問題は、請求項１の特徴によって解決される。本発明の有利な実施形態及び変更形態は、従属請求項より明らかである。
【０００６】
本発明の基本原理は、少なくとも１つ、好ましくは２つ又はさらに複数の円筒ピックアップコンタクトがワイパに取り付けられ、ワイパの長さ及び配置構成は、ワイパの各位置において少なくとも１つのピックアップコンタクトが少なくとも１つの導体面と電気接触するように、導体面の幅及び間隔の幅に適合される。したがって、ピックアップコンタクトとワイパトラックとの間に線状接触が存在する。
【０００７】
ピックアップコンタクトがワイパトラックの長手方向に、すなわち、ワイパの移動方向に広い接触領域又は重複領域を有するように、１つ又は複数のピックアップコンタクトをワイパの長手軸に対して鋭角を成すように配置構成することが好ましい。角度は、約５〜１５°の間にあり、好ましくは１２°である。
【０００８】
ワイパトラックごとに２つのピックアップコンタクトが使用される場合、ピックアップコンタクトは互いに変位する。この場合、２つの方向に、すなわち、ワイパトラックの長手方向及びピックアップコンタクトの共通長手軸の方向に、分離が設けられる。
【０００９】
ワイパトラックの長手方向における２つのピックアップコンタクトの分離は、隣接する２つの導体面の間の距離より大きいが、隣接する２つのコネクタ間の距離と１つの導体面の幅との和より小さい。それによって、少なくとも１つのピックアップコンタクトが少なくとも１つの導体に常に接触することが確実になる。
【００１０】
ピックアップコンタクトは、ピックアップコンタクトが固定されるばねアームの縁部に対して或る角度で、又は、ばねアームに対して平行に延在するように、真っ直ぐか、又は、斜めに延在する面を有することができる。
【００１１】
本発明を、図面に関連する実施形態によって以下でより詳細に説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
ワイパトラック１は、図１に示され、導電性材料から作られる複数の半径方向に延びる導体面２から形成され、間隙３が隣接する導体面２の間に存在する。導体面２は、通常、支持材料又は基板（図示せず）に取り付けられ、したがって、間隙３が導体面２の間にカットアウトを形成するように、基板から多少突出する。ワイパトラック１は、全体として、回転式ポテンショメータの場合に一般的であるように、湾曲経路の形態で設計される。個々の導体面は、回転式ポテンショメータ（図示せず）の回転中心点上の長手軸と整列することができる。しかしながら、導体面はまた、互いに平行であり得る。個々の導体面２は、離散的な抵抗値（discrete resistance value）が個々の導体面それぞれの上でピックアップされることができるように、既知の（したがって、ここでは図示しない）方法で、抵抗トラックに接続される。
【００１３】
電気的ピックアップのために、ワイパトラック１を覆う領域に２つの平行ばねアーム５及び６を有するワイパ４が設けられており、平行ばねアーム５及び６上に、ピックアップコンタクト７及び８が載置されている。ピックアップコンタクトは、ここでは、円筒ワイヤであり、ばねアーム５及び６に溶接又ははんだ付けされる。
【００１４】
２つの円筒ピックアップコンタクト７及び８は、共通中心軸９に沿って整列し、それによってワイパ４の中心軸１０に対して鋭角α（たとえば総計で１２°になる）を形成する。したがって、２つのピックアップコンタクト７及び８は、ワイパの中心軸１０に対して、及び、ワイパトラック１、すなわち、ワイパトラック１に沿う移動方向に対してオフセットされて配置される。両方向におけるこのオフセット、ピックアップコンタクト７及び８の長さ、導体面２の幅、及びワイパトラック１に沿う移動方向における間隙３は、ワイパ４の考えられ得る位置それぞれにおいて２つのピックアップコンタクト７又は８の少なくとも一方が導体面２の少なくとも１つと接触するように、互いに調整される。その結果、両方のピックアップコンタクト７及び８が、間隙３のうち１つの中に完全にあるからして、導体面２の１つとの間に接触が存在しないということは起こり得ない。
【００１５】
一部のポテンショメータは、とりわけ、電源用に、又は、中心ピックアップとして使用される付加的なワイパトラック１１を有する。本明細書で示す実施形態では、付加的なワイパトラック１１は、ワイパトラック１に対して同心に配置される。ばね支持体４は、付加的なばねアーム１２及び１３を有し、アーム１２及び１３に対して、既に述べたピックアップコンタクト７及び８と同じ設計及び配置構成を有するピックアップコンタクト１４及び１５が、同様に固定される。
【００１６】
本明細書で述べる実施形態では、ピックアップコンタクトの対７、８及び１４、１５は、ピックアップコンタクト７及び８の共通中心軸９とピックアップコンタクト１４及び１５の共通中心軸１６とが平行且つ互いに変位するように、ワイパトラック４の中心軸１０に対して整列する。
【００１７】
図２は、金属シートからの穿孔部品として製造されることができる完成したワイパ４の平面図である。完成したワイパ４は、ブラケット状又はほぼＵ形状の２つのばねアーム１７及び１８を有し、ばねアーム１７及び１８は、カットアウト１９によって互いに分離し、この場合、内側ばねアーム１８は比較的大きなカットアウト２０を有する。２つのばねアーム１７及び１８は、ワイパ４の残りの部分の上で互いに接続される。ばねアーム１７及び１８は共に、中心部分において、ばねアーム５、６及び１２、１３を形成するようカットアウト２１及び２２を有し、ピックアップコンタクト７、８及び１４、１５は、ばねアーム５、６及び１２、１３上に載置される。
【００１８】
ピックアップコンタクト７、８、１４、及び１５以外は、ワイパ４は、その長手軸１０を中心にしてほぼ対称に設計される。ワイパ４を回転軸に固定する円形開口２３は、ピックアプコンタクトの反対のワイパの端部上に存在する。
【００１９】
図３は、図２のワイパの側面図である。ワイパ４が、薄い金属シートから製造されていることは明らかである。ばねアーム５、６、１２、及び１３は、ピックアップコンタクト７、８、１４、及び１５が固定される、ワイパ４の平面から突出する湾曲部又はふくらみを、ピックアップコンタクト７、８、１４、及び１５の領域に有する。
【００２０】
このことは、矢視方向２４から見た図２のワイパの大幅に拡大した破断正面図を示す図４でより一層明らかである。ばねアーム５、６及び１２、１３は、ピックアップコンタクト７、８、１４、及び１５に向く方向に湾曲し、これらの湾曲部は、ピックアップコンタクトのそれぞれについて同一のばね特性を生成するために、対応するピックアップコンタクト７、８、１４、及び１５のそれぞれが対応する湾曲部の中心に常に正確にあるように、図１に関連して述べたピックアップコンタクトのオフセットに応じて設計されることが図４から容易に明らかである。
【００２１】
図５及び図６は、ピックアップコンタクトの配置構成の２つの変形を示す。図５の変形では、全てのピックアップコンタクト７、８、１４、及び１５は、ワイパ４の長手軸１０に対して角度αを成す単一の共通軸９に沿って整列し、軸９は、２つのワイパトラック１及び１１の間のほぼ中心で長手軸１０に交差する。
【００２２】
図６の変形では、ピックアップコンタクト７及び８は、第１軸９に沿って整列し、また、ピックアップコンタクト１４及び１５は、第２軸１６に沿って整列し、２つの軸９及び１６は、互いに変位するとともに、ワイパトラック１及び１１のほぼ中心でワイパ４の長手軸１０に交差する。
【００２３】
図７及び図８は、ピックアップコンタクト７及び８の拡大平面図である。図７の変形では、円筒ピックアップコンタクト７及び８は、長手軸９に対して垂直になるように分離され、且つ、前面がばねアーム５及び６の縁部に対して鋭角を形成し、この場合、円筒ピックアップコンタクト７及び８は、図７の実施形態では、自身の直径の半分だけ縁部を越えて突出する。
【００２４】
これに対して、図８の変形では、円筒ピックアップコンタクト７及び８は、ばねアーム５及び６の縁部と同一平面にある。したがって、ピックアップコンタクトの前面は、長手軸９に対して９０°の角度−αを形成する。
【００２５】
図９は、図２と同じであるが、図６及び図７の実施形態によるピックアップコンタクト７、８、１４、及び１５の配置構成を有するワイパの正面図を示す。同図では図５及び図６の変形は、図７及び図８の変形と任意に組み合わされることができることが明示されている。
【００２６】
図２と比較すると、図９はまた、ばねアームを任意に構成することができることを示す。
【００２７】
図１０は、導体面２とワイパトラック１との面接触を示すために、面としてのみ示される、ワイパトラック１及び２つのピックアップコンタクト７及び８の一部の拡大セクションを示す。２つのピックアップコンタクト７及び８のそれぞれは、長さＬＡを有し、軸９に沿って整列し、長手軸１０及び導体面２（及び、図示しないワイパ４）に対して鋭角αを形成する。ワイパトラック１の長手方向２５において、導体面２は、幅ＢＳを有し、間隙３は幅ＢＬを有する。したがって、ピックアップコンタクト７及び８は、
【００２８】
ＢＡ＝ＬＡ＊ｓｉｎ  α
【００２９】
として得られる被覆幅ＢＡを有する。
【００３０】
ピックアップコンタクト７又は８と接触することができる導体面２の領域は、図１０において右上から左下への斜線で示される。ピックアップコンタクト７又は８によって被覆される接触領域は、左上から右下への斜線（left hatching）で示される。図１０のピックアップコンタクトの位置では、ピックアップコンタクト８は、隣接する２つの導体面２の間のまさに間隙３の中に入り、したがって、ワイパトラックとの接触が全く無い。一方、ピックアップコンタクト７は、被覆領域ＢＡのより多くの部分で、すなわち、２つの斜線が交差している領域で導体面２と接触を有する。
【００３１】
ワイパトラック１上で、１つのピックアップコンタクトのみが使用される時、間隙３の幅ＢＬが、ピックアップコンタクトの被覆幅ＢＡより小さい、すなわち、
【００３２】
ＢＬ＜ＬＡ＊ｓｉｎ  α
【００３３】
である場合、接触が常に確実に得られる。
【００３４】
この条件は、角度αの精度に基づく製造の観点から、厳密に遵守されなければならず、この条件下で、円筒ピックアップコンタクトはワイパ４にはんだ付けされ、この場合、導体面２又は円筒ピックアップコンタクトの外面がわずかに不均一であるために、ピックアップコンタクトの全長にわたって正確に線状の接触は常に生じるわけではないが、点状接触のみが生じることがある。
【００３５】
こうした理由で、ピックアップコンタクトの長手方向に分離された、ワイパトラックごとの２つのピックアップコンタクトを使用することが好ましい。したがって、誤差をはるかに受けにくい二重の接触が得られる。２つのピックアップコンタクト７及び８の長手方向、すなわち、共通軸９の方向の分離は、ＶＡで示される。したがって、ワイパトラック１の方向２５のピックアップコンタクト７及び８の分離幅ＢＮ、すなわち、ピックアップコンタクトによって覆われない領域は、合計すると、
【００３６】
ＢＮ＝ＶＡ＊ｓｉｎ  α
【００３７】
となる。
【００３８】
少なくとも１つのピックアップコンタクト７及び／又は８が、導体面２と常に接触し、且つ、２つのピックアップコンタクト７及び８が、２つの導体面２の間の間隙３内に存在しないようにするために、以下の条件が満たされなければならない。すなわち、ワイパトラックの長手方向２５の分離ＢＮは、隣接する２つの導体面２の間の間隙ＢＬより大きくなければならず、分離ＢＮは、ＢＬにＢＳを足したものより小さくなければならない。
【００３９】
これらの２つの条件が満たされる時、角度αは、重要ではなく、極端な場合ゼロであることさえでき、また、ゼロでない角度αを有することが好ましい場合、ゼロでない角度αは、ピックアップコンタクトが隣接する２つの導体面の最大（maximum）に接するように、ピックアップコンタクトの長さＬＡと共に選択される。角度αは、好ましくは、１０±５°の範囲内にあり、好ましくは、約１２°である。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の一実施形態によるポテンショメータの接触箇所の拡大切り欠き図である。
【図２】本発明の別の実施形態によるピックアップコンタクトを有するワイパの平面図である。
【図３】図２のワイパの側面図である。
【図４】図２のワイパの拡大正面図である。
【図５】本発明によるピックアップコンタクトの配置構成の変形における、ワイパトラック及びピックアップコンタクトの概略平面図である。
【図６】ピックアップコンタクトの配置構成について異なる変形を有する図５と同様の図である。
【図７】本発明の別の変形によるピックアップコンタクトを有するワイパの拡大切り欠き平面図である。
【図８】ピックアップコンタクトの設計について別の変形を有する図７と同様の平面図である。
【図９】本発明の一変形による、図１と同様のワイパの平面図である。
【図１０】ワイパトラックの導体面及びピックアップコンタクトの接触線の拡大図である。
【図１】
2006267087.tif 000003
【図２】
2006267087.tif 000004
【図３】
2006267087.tif 000005
【図４】
2006267087.tif 000006
【図５】
2006267087.tif 000007
【図６】
2006267087.tif 000008
【図７】
2006267087.tif 000009
【図８】
2006267087.tif 000010
【図９】
2006267087.tif 000011
【図１０】
2006267087.tif 000012
【外国語明細書】
2006267087.tif 000013
2006267087.tif 000014
2006267087.tif 000015
2006267087.tif 000016
2006267087.tif 000017
2006267087.tif 000018
2006267087.tif 000019
2006267087.tif 000020
2006267087.tif 000021
2006267087.tif 000022
2006267087.tif 000023
2006267087.tif 000024
2006267087.tif 000025
2006267087.tif 000026