(57)【要約】【課題】抵抗回路基板１４が取り付けられた固定体１０と、この固定体１０に回転自在に支持され、抵抗回路基板１４に摺接するブラシ１６が取り付けられた回転軸１２と、この回転軸１２を回転させるプーリー３２とを備えたポテンショメータにおいて、回転軸１２とプーリー３２の偏心をなくす。回転軸１２に曲げモーメントがかからないようにする。【解決手段】回転軸１２とプーリー３２とを一体の物として形成して、偏心をなくす。固定体１０にプーリー３２の外面側をカバーする保護フレーム４６を取り付け、この保護フレーム４６にプーリー３２の中心の軸穴５２に外面側から挿入されてプーリー３２を回転自在に支持する固定軸４８を設けて、一体物の回転軸１２とプーリー３２を、軸受部４４と固定軸４８で両持ち支持する。【選択図】　　　図１
2004053375.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
抵抗回路基板が取り付けられた固定体と、この固定体の軸受部に回転自在に支持され、前記抵抗回路基板に摺接するブラシが取り付けられた回転軸と、この回転軸を回転させる回転部材とを備えたポテンショメータにおいて、前記回転軸と回転部材とを一体物として形成したことを特徴とするポテンショメータ。
【請求項２】
請求項１記載のポテンショメータであって、前記固定体に前記回転部材の外面側をカバーする保護フレームを取り付け、この保護フレームに前記回転部材の中心の軸穴に外面側から挿入されて回転部材を回転自在に支持する固定軸を設けたことを特徴とするポテンショメータ。
【請求項３】
請求項２記載のポテンショメータであって、前記回転部材の外面側に環状凹部を形成し、この環状凹部の奥壁と前記保護フレームとの間に、回転部材を基準位置に戻す方向の回転力を発生するバネを組み込んだことを特徴とするポテンショメータ。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載のポテンショメータであって、前記固定体の軸受部の隣りに、軸受部より内径の大きい拡径部を設け、この拡径部の内周面と回転軸の外周面との間に防水シール部材を組み込んだことを特徴とするポテンショメータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、変位の検出、回転角の検出などに用いられるポテンショメータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図３に従来のポテンショメータの一例を示す。図において、１０は固定体、１２は固定体１０に回転自在に支持された回転軸、１４は固定体１０に取り付けられた抵抗回路基板、１６は回転軸１２に取り付けられて前記抵抗回路基板１４に摺接するブラシ、１８は抵抗回路基板１４を固定体１０に取り付ける背面板である。
【０００３】抵抗回路基板１４は例えば図４に示すように、絶縁基板２０に抵抗パターン２２と導体パターン２４を同心円状に印刷し、抵抗パターン２２の一端をプラス端子２６、他端をマイナス端子２８、導体パターン２４の端部を出力端子３０としたものである。ブラシ１６は抵抗パターン２２と導体パターン２４を短絡した状態で、回転軸１２の回転によって抵抗回路基板１４上を摺動する。これによって出力端子３０には回転軸１２の回転角に応じた出力電圧が発生する。
【０００４】一方、回転軸１２にはプーリー３２が組み付けられ、プーリー３２には図５に示すようにワイヤー３４の一端側が巻き付けられている。ワイヤー３４の一端はプーリー３２に接続され、他端は例えば変位発生部材に接続されている。また固定体１０と回転体１２の間には、プーリー３２がワイヤー３４を巻き取る方向に回転力を発生するコイルバネ３６が組み込まれている。したがってワイヤー３４が引張られないときは、コイルバネ３６の回転力によって、回転軸１２は基準位置（初期状態）にある。変位発生部材の変位によりワイヤー３４が引張られると、プーリー３２及び回転軸１２が回転して、変位の大きさに応じた出力電圧を発生する。なお、３８、４０、４２はそれぞれ端子２６、２８、３０に接続された電線である。
【０００５】これと同様なポテンショメータは特開平８−３２７３９１号公報に開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来のポテンショメータは、汎用性をもたせるため、回転軸と、これを回転させる部材であるプーリーとを別部品とし、回転軸にプーリーを組み付ける構造となっている。プーリーの代わりにレバーを組み付ける場合もある。回転軸にプーリーやレバー等の回転部材を組み付ける手段としては、回転軸のキー付き孔に回転部材の軸部を挿入して、両者をキーで結合するのが一般的である。しかし回転軸のキー付き孔に回転部材の軸部を挿入するためには、クリアランスが必要であり、このクリアランスが回転軸と回転部材の偏心を生じさせたりして検出精度を低下させる要因となる。
【０００７】また従来のポテンショメータは、回転部材の軸部を片持ち支持する構造であるため、ワイヤーが回転部材の中心軸線に垂直な面に対し斜めに引張られると、回転部材の軸部に曲げモーメントがかかる。このように曲げモーメントがかかった状態で回転部材が回転すると、耐久性が低下したり、ブラシの押し付け圧力が変動して出力電圧に影響を及ぼしたりする等の問題がある。
【０００８】本発明の目的は、上記のような課題を解決したポテンショメータを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため本発明は、抵抗回路基板が取り付けられた固定体と、この固定体の軸受部に回転自在に支持され、前記抵抗回路基板に摺接するブラシが取り付けられた回転軸と、この回転軸を回転させる回転部材とを備えたポテンショメータにおいて、前記回転軸と回転部材とを一体物として形成したことを特徴とするものである。
【００１０】このようにすれば、回転軸と回転部材とが偏心するおそれがなくなるため、高い検出精度を得ることが可能となる。
【００１１】また本発明のポテンショメータは、前記固定体に前記回転部材の外面側をカバーする保護フレームを取り付け、この保護フレームに前記回転部材の中心の軸穴に外面側から挿入されて回転部材を回転自在に支持する固定軸を設けた構成とすることが好ましい。
【００１２】このようにすると、回転軸が固定体の軸受部に回転自在に支持され、回転部材が保護フレームの固定軸に回転自在に支持されて、両持ち支持の構造になるため、回転軸及び回転部材の中心軸線に曲げモーメントがかからなくなる。このため耐久性の向上、ブラシの押し付け圧力の均一化を図ることが可能となる。
【００１３】また本発明のポテンショメータは、前記回転部材の外面側に環状凹部を形成し、この環状凹部の奥壁と前記保護フレームとの間に、回転部材を基準位置に戻す方向の回転力を発生するバネを組み込んだ構成とすることが好ましい。このようにすると、ポテンショメータの軸線方向の寸法を小さくでき、小型化を図れる。
【００１４】また本発明に係るポテンショメータは、前記固定体の軸受部の隣りに、軸受部より内径の大きい拡径部を設け、この拡径部の内周面と回転軸の外周面との間に防水シール部材を組み込んだ構成とすることが好ましい。このようにすると、コンパクトな構造で、電気回路部分の防水性を確保することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。
【００１６】図１及び図２は本発明に係るポテンショメータの一実施形態を示す。図１及び図２において、先に説明した図３ないし図５の各部と同じ部分又は対応する部分には、図３ないし図５と同じ符号を付してある。このポテンショメータも、固定体１０、回転軸１２、抵抗回路基板１４、ブラシ１６、背面板１８、プーリー３２、ワイヤー３４、コイルバネ３６などを備えている点では従来のポテンショメータと同様である。
【００１７】このポテンショメータの第一の特徴は、回転軸１２とプーリー３２を一体の物として形成し、回転軸１２とプーリー３２が偏心することのないようにした点である。回転軸１２は固定体１０の軸受部４４により回転自在に支持されている。
【００１８】このポテンショメータの第二の特徴は、固定体１０にプーリー３２の外面側をカバーする保護フレーム４６を取り付け、この保護フレーム４６の内側にプーリー３２を回転自在に支持する固定軸４８を設けたことである。保護フレーム４６はボルト５０によって固定体１０に固定されている。保護フレーム４６の固定軸４８はプーリー３２の中心の軸穴５２に外面側から挿入されてプーリー３２を回転自在に支持している。このようにすると、一体物の回転軸１２とプーリー３２が、軸受部４４と固定軸４８により両持ち支持された状態となる。このためワイヤー３４がプーリー３２の中心軸線に垂直な面に対し斜めに引張られても、回転軸１２に曲げモーメントがかかることがなくなり、ポテンショメータの耐久性を向上させ、ブラシの押し付け圧力の変動をなくすことができる。
【００１９】また第三の特徴は、プーリー３２の外面側に環状凹部５４を形成し、この環状凹部５４の奥壁と保護フレーム４６との間に、プーリー３２を基準位置に戻す方向の回転力を発生するコイルバネ３６を組み込んだことである。このような箇所にコイルバネ３６を組み込むと、ポテンショメータの軸線方向の寸法を小さくでき、小型化を図ることができる。
【００２０】さらに第四の特徴は、固定体１０の軸受部４４の隣り（プーリー側）に、軸受部４４より内径の大きい拡径部５６を設け、この拡径部５６の内周面と回転軸１２の外周面との間に防水シール部材５８を組み込んだことである。このようにすれば、コンパクトな構造で、抵抗回路基板１４及びブラシ１６が収容された部分の防水性を確保することができる。
【００２１】以上の実施形態では、回転軸を回転させる回転部材がプーリーである場合を説明したが、回転部材は回転軸と一体に形成されたレバー等の形態であってもよい。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、回転軸と回転部材とを一体物として形成したので、回転軸と回転部材が偏心するおそれがなくなり、検出精度の高いポテンショメータを得ることができる。
【００２３】また固定体に回転部材の外面側をカバーする保護フレームを取り付け、この保護フレームに回転部材を回転自在に支持する固定軸を設ければ、一体物である回転軸と回転部材が両持ち支持された状態となるため、回転軸に曲げモーメントがかかることがなくなり、耐久性にすぐれた、ブラシの押し付け圧力の変動のない、性能の安定したポテンショメータを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るポテンショメータの一実施形態を示す断面図。
【図２】図１のポテンショメータの外観を示す斜視図。
【図３】従来のポテンショメータの一例を示す断面図。
【図４】ポテンショメータに組み込まれる抵抗回路基板の正面図。
【図５】図３のポテンショメータの使用状態を示す斜視図。
【符号の説明】
１０：固定体
１２：回転軸
１４：抵抗回路基板
１６：ブラシ
１８：背面板
３２：プーリー（回転部材）
３４：ワイヤー
３６：コイルバネ
４４：軸受部
４６：保護フレーム
４８：固定軸
５２：軸穴
５４：環状凹部
５６：拡径部
５８：防水シール部材
【図１】
2004053375.tif 000003
【図２】
2004053375.tif 000004
【図３】
2004053375.tif 000005
【図４】
2004053375.tif 000006
【図５】
2004053375.tif 000007