(57)【要約】      （修正有）【課題】角度検出機能の付加によっても装置全体を大サイズ化することがなく、また別途角度センサを取り付けることも不要で、そのためその分のコストも低減することのできる角度検出機能付き歯車構造を提供する。【解決手段】歯車構造１０は抵抗体形成歯車１と、抵抗体形成歯車１と咬合し可動電極として機能する電位検出歯車２とによるポテンショメータ機能を備える。抵抗体形成歯車１には電位検出歯車２と接する外周部に外周部抵抗体６が設けられ、外周部抵抗体６は絶縁体部８の介在によって有端に形成されている。外周部抵抗体６の一方端部は表面電気抵抗体５を介して表面軸３に電気的に接続し、他方端部は裏面電気抵抗体７を介して裏面軸４に電気的に接続している。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定電極として機能する歯車（以下「抵抗体形成歯車」という。）と、該抵抗体形成歯車と咬合し可動電極として機能する歯車（以下「電位検出歯車」という。）とによるポテンショメータ機能を備えた歯車構造であって、該抵抗体形成歯車自体の角度検出の可能な、角度検出機能付き歯車構造。
【請求項２】
前記抵抗体形成歯車には、前記電位検出歯車と接する外周部に外周部抵抗体が設けられており、該外周部抵抗体は絶縁体部の介在によって有端に形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の角度検出機能付き歯車構造。
【請求項３】
前記外周部抵抗体の一方端部は前記抵抗体形成歯車の一方面上の軸（以下「表面軸」という。）に電気的に接続し、他方端部は他方面上の軸（以下「裏面軸」という。）に電気的に接続し、該表面軸と該裏面軸とは絶縁体部により絶縁されており、これにより３端子のポテンショメータとしての機能を有することを特徴とする、請求項２に記載の角度検出機能付き歯車構造。
【請求項４】
固定電極として機能する歯車（抵抗体形成歯車）と、可動電極として機能する歯車（電位検出歯車）との咬合により形成された歯車構造型のポテンショメータであって、該抵抗体形成歯車の角度検出の可能な、歯車構造型ポテンショメータ。
【請求項５】
前記抵抗体形成歯車には、前記電位検出歯車と接する外周部に外周部抵抗体が設けられており、該外周部抵抗体は絶縁体部の介在によって有端に形成されていて、その一方端部は該抵抗体形成歯車の一方面上の軸（表面軸）に電気的に接続し、他方端部は他方面上の軸（裏面軸）に電気的に接続し、該表面軸と該裏面軸とは絶縁体部により絶縁されており、３端子の構成が形成されていることを特徴とする、請求項４に記載の歯車構造型ポテンショメータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は角度検出機能付き歯車構造および歯車構造型ポテンショメータに係り、特に、角度検出機能の付加によっても全体を大サイズ化することのない、角度検出機能付き歯車構造、および歯車構造型ポテンショメータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
歯車機構（歯車構造）は回転を伝えるために利用される。その回転を検出する場合は、別途角度センサを取り付ける必要がある。角度センサには種々の方式のものがあるが、ポテンショメーターはその一つであり、従来複数の技術的提案がなされている。後掲特許文献開示技術はその例である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭５８−１３２６１３号公報「ポテンショメータ」
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
さて、歯車構造において角度センサを設ける場合は、歯車の軸端に取り付けられる。そのため、その分だけ装置全体のサイズが大きくなることを避けられない。また、取り付ける角度センサのコストが、当然ながらかかる。
【０００５】
そこで本発明が解決しようとする課題は、かかる従来技術の問題点をなくし、角度検出機能の付加によっても装置全体を大サイズ化することがなく、また別途角度センサを取り付けることも不要で、そのためその分のコストも低減することのできる、角度検出機能付き歯車構造、および歯車構造型ポテンショメータを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願発明者は上記課題について検討した結果、歯車構造そのものをポテンショメータとして角度検出に利用することによって上記課題を解決できることを見出し、これに基づいて本発明を完成するに至った。すなわち、上記課題を解決するための手段として本願で特許請求される発明、もしくは少なくとも開示される発明は、以下の通りである。
【０００７】
〔１〕  固定電極として機能する歯車（以下「抵抗体形成歯車」という。）と、該抵抗体形成歯車と咬合し可動電極として機能する歯車（以下「電位検出歯車」という。）とによるポテンショメータ機能を備えた歯車構造であって、該抵抗体形成歯車自体の角度検出の可能な、角度検出機能付き歯車構造。
〔２〕  前記抵抗体形成歯車には、前記電位検出歯車と接する外周部に外周部抵抗体が設けられており、該外周部抵抗体は絶縁体部の介在によって有端に形成されていることを特徴とする、〔１〕に記載の角度検出機能付き歯車構造。
【０００８】
〔３〕  前記外周部抵抗体の一方端部は前記抵抗体形成歯車の一方面上の軸（以下「表面軸」という。）に電気的に接続し、他方端部は他方面上の軸（以下「裏面軸」という。）に電気的に接続し、該表面軸と該裏面軸とは絶縁体部により絶縁されており、これにより３端子のポテンショメータとしての機能を有することを特徴とする、〔２〕に記載の角度検出機能付き歯車構造。
〔４〕  固定電極として機能する歯車（抵抗体形成歯車）と、可動電極として機能する歯車（電位検出歯車）との咬合により形成された歯車構造型のポテンショメータであって、該抵抗体形成歯車の角度検出の可能な、歯車構造型ポテンショメータ。
【０００９】
〔５〕  前記抵抗体形成歯車には、前記電位検出歯車と接する外周部に外周部抵抗体が設けられており、該外周部抵抗体は絶縁体部の介在によって有端に形成されていて、その一方端部は該抵抗体形成歯車の一方面上の軸（表面軸）に電気的に接続し、他方端部は他方面上の軸（裏面軸）に電気的に接続し、該表面軸と該裏面軸とは絶縁体部により絶縁されており、３端子の構成が形成されていることを特徴とする、〔４〕に記載の歯車構造型ポテンショメータ。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の角度検出機能付き歯車構造、および歯車構造型ポテンショメータは上述のように構成され、歯車そのものを角度検出のために利用するものであるため、これによれば、従来技術では別途必要になっていた角度センサの取付けを削減することができ、装置全体の体積減、低コスト化が可能となる。また、本発明において歯車の軸を歯車内部で絶縁することにより、従来は不可能だった三端子のポテンショメータを形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の角度検出機能付き歯車構造の構成例を示す平面図（表面図）である。
【図２】図１の構成例の側面図である。
【図３】図３は図１の構成例の底面図（裏面図）である。
【図４】図１中のIV−IV矢視断面図である。
【図５】図１の構成例の回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面により本発明を詳細に説明する。
図１は、本発明の角度検出機能付き歯車構造の構成例を示す平面図（表面図）である。また、図２は図１の構成例の側面図、図３は図１の構成例の底面図（裏面図）、図４は図１中のIV−IV矢視断面図、そして図５は図１の構成例の回路図である。これらに示すように本角度検出機能付き歯車構造１０は、固定電極として機能する歯車すなわち抵抗体形成歯車１と、抵抗体形成歯車１と咬合し可動電極として機能する歯車すなわち電位検出歯車２とによるポテンショメータ機能を備えた歯車構造であって、抵抗体形成歯車１には電位検出歯車２と接する外周部に外周部抵抗体６が設けられており、外周部抵抗体６は絶縁体部８の介在によって有端に形成されていることを、主たる構成とする。
【００１３】
そして、外周部抵抗体６の一方端部は、表面に設けられた抵抗体すなわち表面電気抵抗体５を介して、抵抗体形成歯車１の一方面上の軸すなわち表面軸３に電気的に接続し、他方端部は、裏面に設けられた抵抗体すなわち裏面電気抵抗体７を介して、他方面（裏面）上の軸すなわち裏面軸４に電気的に接続している。一方、軸方向に対しては、表面軸３と裏面軸４とは絶縁体部８により絶縁されており、また表面電気抵抗体５と裏面電気抵抗体７との間も、絶縁体部８により絶縁されている構成である。
【００１４】
かかる構成により、本角度検出機能付き歯車構造１０はポテンショメータとして機能することができるが、抵抗体形成歯車１が固定電極に、電位検出歯車２が可動電極にそれぞれ該当する。抵抗体形成歯車１に設けられ、電位検出歯車２と接する外周部抵抗体６は、絶縁体部８の介在によって有端に形成されている。そして、その一方端部が表面電気抵抗体５を介して表面軸３に、また他方端部が裏面電気抵抗体７を介し裏面軸４にそれぞれ電気的に接続し、かつ、軸方向に対しては、表面軸３と裏面軸４との間も、表面電気抵抗体５と裏面電気抵抗体７との間も、絶縁体部８により絶縁されていることで、外周部抵抗体６は、可動電極たる電位検出歯車２の経路の機能を果たす。
【００１５】
電位検出歯車２は抵抗体形成歯車１と咬合、接触しており、歯車構造における回転によって、電位検出歯車２と表面軸３との間の抵抗値は変化する。かかる変化によって歯車の回転を検出することができ、それにより電位検出歯車２の回転角度検出（位置検出）を行うことができる。このようにして、従来は不可能だった３端子のポテンショメータとしての機能を、歯車構造において実現することができる。
【００１６】
なお、以上説明した本発明の角度検出機能付き歯車構造１０はまた、固定電極として機能する抵抗体形成歯車１と、可動電極として機能する電位検出歯車２との咬合により形成された、歯車構造型のポテンショメータとして把握することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００１７】
本発明の角度検出機能付き歯車構造、および歯車構造型ポテンショメータによれば、角度検出機能の付加によっても装置全体を大サイズ化することがなく、また別途角度センサを取り付けることも不要で、そのためその分のコストも低減することができる。したがって、歯車構造やセンサに関する分野および関連する全分野において、産業上利用性が高い発明である。
【符号の説明】
【００１８】
１…抵抗体形成歯車
２…電位検出歯車
２Ａ…電位検出歯車の軸
２Ｇ…電位検出歯車の歯部
３…表面軸
４…裏面軸
５…表面電気抵抗体
６…外周部抵抗体
７…裏面電気抵抗体
８…絶縁体部
１０…角度検出機能付き歯車構造
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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