JP2001241970A - ポテンシヨメータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 摺動接片と抵抗基板との位置決めを正確にす
ると共に、部品点数を削減したポテンシヨメータを提供
すること。 【解決手段】 ポテンシヨメータは、ケース１と、該ケ
ース１に固定した抵抗基板２と、該抵抗基板２に摺接す
る摺動接片７を有するロータ５と、該ロータ５に設け前
記ケース１に回動可能に軸支した軸部５ａと、該軸部５
ａのロータ５の保持側と反対側部分に配置したレバー３
と、一端４ａを前記ケース１に係止し、他端４ｂを前記
レバー３に係止したコイルばね４と、を備えている。前
記抵抗基板２は、前記ロータ５の軸部５ａを回動自在に
軸挿する軸受２ａをインサート成形している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レバーの戻し回転
用のコイルばねを備えたポテンシヨメータに関し、例え
ば自動車のスロットルバルブの回転に応じて、ポテンシ
ヨメータ内のロータが回転し、スロットルバルブの回転
位置に応じた出力電圧を発生するポテンシヨメータに関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、この種のポテンシヨメータと
しては、例えば特公平７−３９９２９号公報に開示され
た発明がある。この従来技術のポテンシヨメータは、レ
バーが回転すると、それに伴い摺動接片を有するロータ
が正転・反転して抵抗体を通る電流の抵抗値が可変する
ものである。

【０００３】従来のポテンシヨメータのシャフトは、ケ
ースの中央部の軸部に垂直に軸挿している。該シャフト
は、上端にレバーを加締固定し、下端に前記ロータを加
締固定している。

【０００４】前記ロータは、ケースの外側方向の表面
に、前記摺動接片を加締固定し、セラミック基板の抵抗
体に摺接するように組み付けている。該セラミック基板
は、ケースの窪みに嵌合させて抵抗体端子とコネクタ端
子とを半田付けすると共に、カバーと、封止剤とでケー
ス内に密閉される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た従来技術のポテンシヨメータのシャフトは、上端にレ
バー、下端にロータを加締固定し、かつ該ロータが摺動
接片を加締固定して一体化しているので、部品点数や加
工工数が多く、コストアップの原因になっているという
問題点がある。

【０００６】また、ポテンシヨメータの精度は、レバー
を操作したときに摺動接片が、抵抗基板上の抵抗体の所
定位置に正確に接触するかで決まる。前記レバーは、切
削加工して形成した軸部の上端に加締固定し、該軸部の
下端に樹脂成形したロータを加締固定し、かつ該ロータ
に摺動接片を加締固定して、一体に動くようにしてい
る。ポテンシヨメータの精度を上げるためには、摺動接
片がレバーを回動したときに、所定の軸芯を中心とし
て、抵抗体の所定位置上を摺動させなければならない。

【０００７】しかし、前述した従来のレバーと摺動接片
との間には、いくつかの部品を配設して一体化されてお
り、部品点数の多さにより、レバーに対して摺動接片の
位置がずれ、ポテンシヨメータの精度が低下するという
問題点があった。また、前記軸部とロータは、加締固定
しているので、摺動接片の接点部の位置がずれることが
あるという問題点がある。

【０００８】前記抵抗体を有する抵抗基板は、セラミッ
クで成り、盤面に抵抗体や導電体を印刷し、かつ抵抗体
端子を固着している。該抵抗基板は、ケースの窪み内に
形成した段差面上に挿入して配置し、前記抵抗体端子と
ケースのコネクタ端子とを接合して半田付けし、かつケ
ースの窪みにカバーを嵌入して、封止剤で固定してい
る。ポテンシヨメータの精度を上げるためには、抵抗基
板に印刷した円弧状の抵抗体の中心位置と、前記軸部と
を一致させ、かつ抵抗基板を所定の信号状態に固定させ
なければならない。

【０００９】しかし、前述した従来の抵抗基板は、ケー
スの窪み内に挿入し、抵抗体端子とコネクタ端子とを半
田付けした後で、該抵抗基板をケースとカバーとで挟持
し、かつ封止剤で固定しているので、該抵抗基板がずれ
た状態で固定されたり、組み付け誤差が発生し易い。こ
のため、抵抗基板の抵抗体は、軸部及び摺動接片に対し
て位置がずれ、ポテンシヨメータの精度が低下するとい
う問題点があった。

【００１０】また、前述した従来のポテンシヨメータ
は、抵抗基板に固着した抵抗体端子と、ケースにインサ
ート成形したコネクタ端子とを接合し、かつケースの窪
み内で半田付けしているので、半田付け作業の作業性が
悪く、部品点数や組み付け工数が多く成り、コストアッ
プの原因になっている。

【００１１】また、前述した従来のポテンシヨメータ
は、ケースに嵌合したカバーを封止剤で覆って固定して
いるので、封止剤が固化するのに時間がかかり、組み付
け時間がかかるため生産性が悪いという問題点がある。

【００１２】本発明は、摺動接片と抵抗基板との位置決
めを正確にすると共に、部品点数を削減したポテンシヨ
メータを提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、前述した従来
の技術の課題を解消すべく発明したものであり、請求項
１の発明は、ケースと、該ケースに固定した抵抗基板
と、該抵抗基板に摺接する摺動接片を有するロータと、
該ロータに設け前記ケースに回動可能に軸支した軸部
と、該軸部のロータの保持側と反対側部分に配置したレ
バーと、一端を前記ケースに係止し、他端を前記レバー
に係止したコイルばねと、を備えたポテンシヨメータに
おいて、前記抵抗基板は、前記ロータの軸部を回動自在
に軸支する軸受を有したことで成る。

【００１４】請求項２の発明は、前記請求項１記載の発
明において、前記軸受を金属で形成すると共に、前記抵
抗基板は、前記軸受を樹脂でインサート成形したことで
成る。

【００１５】請求項３の発明は、前記請求項２記載の発
明において、前記抵抗基板は、端子を樹脂でインサート
成形すると共に、前記軸受を中心として盤面に略円弧状
に抵抗体を配設し、前記端子は、一端を前記抵抗基板の
盤面上に露出して抵抗体に接続する導電体部を有し、他
端に前記抵抗基板の側面から突出したコネクタ端子を有
したことで成る。

【００１６】請求項４の発明は、前記請求項３記載の発
明において、前記抵抗基板は、前記ケースにインサート
成形したことで成る。

【００１７】請求項５の発明は、前記請求項３、又は４
記載の発明において、前記ケースは、前記ロータを回動
可能に収納する窪みを有すると共に、該窪みの底面に前
記抵抗基板を配置し、かつ前記端子を突出したコネクタ
部を有したことで成る。

【００１８】請求項６の発明は、前記請求項３、又は４
記載の発明において、前記ロータは、軸部を一体形成
し、該軸部は、前記ケースに設けた抵抗基板の軸受を挿
通し、前記レバーに軸止したことで成る。

【００１９】請求項７の発明は、前記請求項５記載の発
明において、前記ロータは、下面に前記摺動接片を配設
して、前記ケースの窪みの底面を構成する前記抵抗基板
の盤面に対向して配置し、該ロータの上面には、前記ケ
ースの窪みを閉塞する蓋部材を配設したことで成る。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、図１乃至図５に基づき本発
明の実施形態を詳述する。図中、１は樹脂製の抵抗基板
２、及び補強金具１１を樹脂でインサート成形したポテ
ンシヨメータのケースであり、上下面に円柱形の窪み１
ａ，１ｆを形成している。該ケース１は、図１及び図２
に示すように樹脂成形した前記抵抗基板２を、盤面２ｃ
が窪み１ａの底面１ｅから露出するように、更に樹脂で
二重に成形して成る。

【００２１】前記抵抗基板２は、図２に示すように軸受
２ａ、並びに該軸受２ａの周辺に接点部２ｇ、抵抗体２
ｄ及び導電体部２ｅを配置した円形部位２ｈと、該円形
部位２ｈに連続し複数の端子２ｂを突出した四角形部位
２ｉとで成る。該抵抗基板２は、前記円形部位２ｈの中
央に前記軸受２ａを設置し、該軸受２ａの軸芯を中心と
して略円弧状に前記抵抗体２ｄ及び導電体部２ｅを配置
している。

【００２２】前記抵抗基板２にインサートされる端子２
ｂは、一枚の導電金属板を例えば４本にプレス加工で分
断して成る。端子２ｂは、例えば電源用と、アース用と
２本の出力用の計４本の端子で成る。

【００２３】該端子２ｂは、図２に示すように、一端側
に抵抗基板２の端面から突出してケース１のコネクタ部
１ｂに配置されるコネクタ端子２ｆを形成し、他端側に
抵抗体２ｄに接続する導電体部２ｅと摺動接片７に常接
する接点部２ｇとを形成して盤面２ｃから面一に露出し
ている。

【００２４】前記端子２ｂは、前記抵抗基板２がケース
１にインサート成形されたとき、一端のコネクタ端子２
ｆをコネクタ部１ｂ内に突出し、他端の導電体部２ｅ及
び接点部２ｇを前記窪み１ａの底面にほぼ面一に露出し
ている。

【００２５】該抵抗基板２は、図２に示すようにまず金
属製の軸受２ａと、プレス加工した導電金属板で成る前
記端子２ｂを耐熱性の樹脂でインサート成形して、盤面
２ｃの中央に前記軸受２ａを配置し、軸受２ａの周囲に
前記接点部２ｇ及び導電体部２ｅを配置すると共に、図
３に示すように端子２ｂの端部に形成した２つの該導電
体部２ｅ間にペースト状の抵抗体２ｄを両端が重なるよ
うにして円弧状に印刷して接続している。

【００２６】前記抵抗基板２は、例えばポリフタルアミ
ド樹脂やＰＰＳ樹脂やガラス入りＰＢＴ樹脂等の耐熱性
樹脂で成る。前記軸受２ａは、例えば銅鉄系の金属等で
成るメタル軸受である。

【００２７】前記ケース１は、例えば、上側にロータ５
を回動自在に収納する窪み１ａ、下側にレバー３を収納
する窪み１ｆを形成している。該ケース１は、窪み１ａ
の底面に、盤面２ｃを露出した状態で前記抵抗基板２を
インサート成形している。前記窪み１ａの底の表面に
は、図１に示すように前記軸受２ａと、抵抗体２ｄと、
端子２ｂの導電体部２ｅ及び接点部２ｇと、を露出して
いる。

【００２８】該ケース１は、一体形成したコネクタ部１
ｂ内に前記コネクタ端子２ｆを突出している。前記窪み
１ａの外壁の左右には、ねじを挿通してケース１を車体
にねじ止めする耳部１ｃを形成している。該耳部１ｃの
内壁には、断面が略Ｃ字状の金属片で成る補強金具１１
を固着している。該ケース１は、左右の補強金具１１に
ねじを挿通して取付部材に固定される。

【００２９】３は、前記ケース１の下方にコイルばね４
を介して配設される金属製のレバーで、軸穴３ａをロー
タ５の軸部５ａの先端に嵌着することで該ロータ５に固
定されて共に回転する。該レバー３は、例えば冷間圧延
鉄板をプレス加工して成る。該レバー３は、下面にピン
３ｂを深絞り加工等で一体に形成し、側面にコイルばね
４の他端４ｂが係止する切欠溝状の係止部３ｃを形成し
ている。

【００３０】尚、該ピン３ｂは、レバー３を折曲加工し
て形成したものでもよい。また、前記レバー３は、ステ
ンレス鋼板等で形成してもよい。６は、前記ピン３ｂに
圧嵌する支持部材で、例えば、小型の玉軸受で成る。

【００３１】前記コイルばね４は、Ｌ字状に形成した一
端４ａを図５に示すケース１の窪み１ｆの天井面に形成
した係止凹部１ｄに係合して固定し、略Ｕ字状に曲げた
他端４ｂをレバー３に形成した係止部３ｃに係止してい
る。該コイルばね４は、回動したレバー３及びロータ５
を自動復帰させるばねであり、該コイルばねを回動させ
る弾性を有する。

【００３２】前記ロータ５は、例えばＰＴＢ樹脂等で円
盤状に形成したもので、ケース１の窪み１ａ内に回転自
在に挿入される。該ロータ５は、前記軸受２ａに軸挿す
る棒状の軸部５ａと、該軸部５ａの一端に一体形成した
円板部５ｂと、で成る。該ロータ５は、円板部５ｂの下
面に、例えば２枚で成る摺動接片７を熱加締や、該摺動
接片７を加締固定することで固着する。

【００３３】前記摺動接片７は、導電性ばね部材で成
り、抵抗基板２の抵抗体２ｄ及び導電体部２ｅに接触す
る複数のブラシ接点７ａを複数固着している。８は、金
属で成るリング状のワッシャである。

【００３４】９は、薄いリング状のバネ座金で、金属製
ばね材料で形成して成る。該バネ座金９は、所謂ウェー
ブワッシャと言われる座金で、３つの波状に折り曲げ加
工し弾性を備え、ロータ５の上面を下側に弾圧してい
る。該バネ座金９は、ロータ５の円板部５ｂの中央に形
成した環状溝５ｃに嵌合したワッシャ８の上に更に載置
し、蓋部材１０で、窪み１ａを閉塞することで挟持され
ている。

【００３５】前記蓋部材１０は、窪み１ａに嵌合すると
共に超音波溶着等で固着して、窪み１ａ内のロータ５が
密閉される。

【００３６】本発明に係るポテンシヨメータは、以上の
ような構成であり、次にその組み付け手順等について詳
述する。まず、図２及び図３等に示すように軸受２ａ及
び端子２ｂを有する抵抗基板２をインサート成形する。
該抵抗基板２は、軸受２ａを一体にしたことで、該抵抗
基板２の基準位置となる軸受２ａの芯出し作業が容易と
なり、抵抗体２ｄを所望位置に正確に配置することが可
能となる。

【００３７】次に該抵抗基板２の盤面２ｃ上に抵抗体２
ｄを印刷する。このとき、前記軸受２ａの軸心が円弧状
の抵抗体２ｄの中心位置となるので、心出しする位置決
め作業が容易で、後述するロータ５の軸部５ａの中心と
抵抗体２ｄの中心の位置とを一致させることが容易とな
り、ポテンシヨメータの精度を向上させることができ
る。更に図１及び図４に示すように前記抵抗基板２及び
補強金具１１を再度インサート成形してケース１を製造
する。

【００３８】次に摺動接片７を備えたロータ５の軸部５
ａを、前記軸受２ａに軸挿して、ケース１の反対側の面
から突出させる。該軸部５ａにコイルばね４を挿入して
該コイルばね４の一端４ａをケース１の係止凹部１ｄに
嵌合し、該コイルばね４の他端４ｂをレバー３の係止部
３ｃに係止すると共に、該レバー３の軸穴３ａをロータ
５の軸部５ａの先端に嵌着する。これにより、ロータ
５、摺動接片７、及びレバー３が共に回動する。前記レ
バー３のピン３ｂには、軸支部材６を嵌合する。

【００３９】前記ロータ５の上面には、環状溝５ｃにば
ね座金９及びワッシャ８を嵌入して蓋部材１０で窪み１
ａを閉塞する。これで組み付けが完了する。

【００４０】

【発明の効果】本発明は、以上のような構成・作用で成
るので次のような効果を奏する。請求項１の発明は、ケ
ースと、該ケースに固定した抵抗基板と、該抵抗基板に
摺接する摺動接片を有するロータと、該ロータに設け前
記ケースに回動可能に軸支した軸部と、該軸部のロータ
の保持側と反対側部分に配置したレバーと、一端を前記
ケースに係止し、他端を前記レバーに係止したコイルば
ねと、を備えたポテンシヨメータにおいて、、前記抵抗
基板は、前記ロータの軸部を回動自在に軸支する軸受を
有したことで、抵抗基板に軸部をガタツキなく軸止する
ことができる。これにより、抵抗基板に設けた抵抗体の
中心位置を、前記軸部の軸芯とすることができ、抵抗基
板に設けた抵抗体の位置決めをする芯出し作業が容易と
なり、ポテンシヨメータの精度を向上させることができ
る。軸部と軸受との隙間によるロータの中心ズレを防止
して、ポテンシヨメータの精度を向上させることができ
る。

【００４１】請求項２の発明は、前記請求項１記載の発
明において、前記軸受を金属で形成すると共に、前記抵
抗基板は、前記軸受を樹脂でインサート成形して一体化
したことで、剛性を備えた軸受を抵抗基板にガタツキな
く堅固することができる。これにより、耐久性を備えた
軸受を有する抵抗基板を提供することができる。

【００４２】請求項３の発明は、前記請求項２記載の発
明において、前記抵抗基板は、端子を樹脂でインサート
成形すると共に、前記軸受を中心として盤面に略円弧状
に抵抗体を配設し、前記端子は、一端を前記抵抗基板の
盤面上に露出して抵抗体に接続する導電体部を有し、他
端に前記抵抗基板の側面から突出したコネクタ端子を有
したことで、抵抗基板に配置した略円弧状の抵抗体の中
心を軸受の中心に一致させて配置することができ、抵抗
体及び軸受の中心位置を容易に設定して芯出しをするこ
とができ、ポテンシヨメータの精度を向上させることが
できる。

【００４３】請求項４の発明は、前記請求項３記載の発
明において、前記抵抗基板は、前記ケースにインサート
成形したことで、抵抗基板をケースの所定位置に移動す
ることなく正確に堅固でき、抵抗基板及びケースの中心
ズレを防止して、ポテンシヨメータの精度を向上させる
ことができると共に、抵抗基板を保持する部材や緩衝部
材が不要となり、ポテンシヨメータはその材料分の厚さ
を薄くすることができる共に、部品点数及び組付工数を
削減してコストを低減させることができる。

【００４４】請求項５の発明は、前記請求項３、又は４
記載の発明において、前記ケースは、前記ロータを回動
可能に収納する窪みを有すると共に、該窪みの底面に前
記抵抗基板を配置し、かつ前記端子を突出したコネクタ
部を有したことで、前記端子は複数の端子を半田付けし
て繋ぐことが不要となり、端子の本数を半減させること
ができ、部品点数及び組付工数を削減し、コストを低減
させることができると共に、電気接続部分の信頼性を向
上させることができる。また、ポテンシヨメータは、窪
みの底面に抵抗基板を配置したので、ケースの上下窪み
間にある節状の部分を該抵抗基板で共用することがで
き、該抵抗基板分の厚さを薄くすることができる。

【００４５】請求項６の発明は、前記請求項３、又は４
記載の発明において、前記ロータは、軸部を一体形成
し、該軸部は、前記ケースに設けた抵抗基板の軸受を挿
通し、前記レバーに軸止したことで、部品点数を削減す
ると共に、ロータと軸部との位置決め誤差を解消させる
ことができ、ポテンシヨメータの精度を向上させること
ができる。

【００４６】請求項７の発明は、前記請求項５記載の発
明において、前記ロータは、下面に前記摺動接片を配設
して、前記ケースの窪みの底面を構成する前記抵抗基板
の盤面に対向して配置し、該ロータの上面には、前記ケ
ースの窪みを閉塞する蓋部材を配設したことで、ケース
の窪みの空間内に従来存在していた抵抗基板や該抵抗基
板を保持するための部材が不要となるので、それらを低
減して窪み内をシンプル化して、それらの高さ分を低く
した薄型のポテンシヨメータを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示す図面で、分解斜視図
である。

【図２】本発明の実施の形態を示す図面で、抵抗基板の
拡大平面図である。

【図３】本発明の実施の形態を示す図面で、抵抗基板の
中央拡大断面図である。

【図４】本発明の実施の形態を示す図面で、ケースの製
造工程を示す分解斜視図である。

【図５】本発明の実施の形態を示す図面で、ケースの拡
大断面図である。

【符号の説明】

１ ケース １ａ 窪み １ｂ コネクタ部 １ｅ 底面 ２ 抵抗基板 ２ａ 軸受 ２ｂ 端子 ２ｃ 盤面 ２ｄ 抵抗体 ２ｅ 導電体部 ２ｆ コネクタ端子 ３ レバー ４ コイルばね ４ａ 一端 ４ｂ 他端 ５ ロータ ５ａ 軸部 ７ 摺動接片 ９ バネ座金 １０ 蓋部材

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ケース（１）と、該ケース（１）に固定
   した抵抗基板（２）と、該抵抗基板（２）に摺接する摺
   動接片（７）を有するロータ（５）と、該ロータ（５）
   に設け前記ケース（１）に回動可能に軸支した軸部（５
   ａ）と、該軸部（５ａ）のロータ（５）の保持側と反対
   側部分に配置したレバー（３）と、一端（４ａ）を前記
   ケース（１）に係止し、他端（４ｂ）を前記レバー
   （３）に係止したコイルばね（４）と、を備えたポテン
   シヨメータにおいて、 前記抵抗基板（２）は、前記ロータ（５）の軸部（５
   ａ）を回動自在に軸支する軸受（２ａ）を有することを
   特徴とするポテンシヨメータ。
2. 【請求項２】 前記請求項１記載の発明において、 前記軸受（２ａ）は、金属で形成すると共に、 前記抵抗基板（２）は、前記軸受（２ａ）を樹脂でイン
   サート成形したことを特徴とするポテンシヨメータ。
3. 【請求項３】 前記請求項２記載の発明において、 前記抵抗基板（２）は、端子（２ｂ）を樹脂でインサー
   ト成形すると共に、前記軸受（２ａ）を中心として盤面
   （２ｃ）に略円弧状に抵抗体（２ｄ）を配設し、 前記端子（２ｂ）は、一端を前記抵抗基板（２）の盤面
   （２ｃ）上に露出して抵抗体（２ｄ）に接続する導電体
   部（２ｅ）を有し、他端に前記抵抗基板（２）の側面か
   ら突出したコネクタ端子（２ｆ）を有したことを特徴と
   するポテンシヨメータ。
4. 【請求項４】 前記請求項３記載の発明において、 前記抵抗基板（２）は、前記ケース（１）にインサート
   成形したことを特徴とするポテンシヨメータ。
5. 【請求項５】 前記請求項３、又は４記載の発明におい
   て、 前記ケース（１）は、前記ロータ（５）を回動可能に収
   納する窪み（１ａ）を有すると共に、該窪み（１ａ）の
   底面（１ｅ）に前記抵抗基板（２）を配置し、かつ前記
   端子（２ｂ）を突出したコネクタ部（１ｂ）を有したこ
   とを特徴とするポテンシヨメータ。
6. 【請求項６】 前記請求項３、又は４記載の発明におい
   て、 前記ロータ（５）は、軸部（５ａ）を一体形成し、 該軸部（５ａ）は、前記ケース（１）に設けた抵抗基板
   （２）の軸受（２ａ）を挿通し、前記レバー（３）に軸
   止したことを特徴とするポテンシヨメータ。
7. 【請求項７】 前記請求項５記載の発明において、 前記ロータ（５）は、下面に前記摺動接片（７）を配設
   して、前記ケース（１）の窪み（１ａ）の底面（１ｅ）
   を構成する前記抵抗基板（２）の盤面（２ｃ）に対向し
   て配置し、 該ロータ（５）の上面には、前記ケース（１）の窪み
   （１ａ）を閉塞する蓋部材（１０）を配設したことを特
   徴とするポテンシヨメータ。