JP2581154Y2 - 角度ポテンショメータ - Google Patents
角度ポテンショメータInfo
- Publication number
- JP2581154Y2 JP2581154Y2 JP1993021737U JP2173793U JP2581154Y2 JP 2581154 Y2 JP2581154 Y2 JP 2581154Y2 JP 1993021737 U JP1993021737 U JP 1993021737U JP 2173793 U JP2173793 U JP 2173793U JP 2581154 Y2 JP2581154 Y2 JP 2581154Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotating shaft
- bearing
- resistor
- diameter portion
- housing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この考案は、建設機械や産業機械
に等に使用されて、回転軸に荷重が負荷された状態で回
転角度を検出可能な角度ポテンショメータに関する。
に等に使用されて、回転軸に荷重が負荷された状態で回
転角度を検出可能な角度ポテンショメータに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、各種の回転軸や揺動軸の回転角度
を測定する装置として、角度ポテンショメータが使用さ
れている。角度ポテンショメータは、基準点からの絶対
角度を測定する手段として有用なものである。従来の一
般的な角度ポテンショメータは、図３に概略図を示すよ
うに、回転軸５１によって移動するブラシ５２と、それ
に接する抵抗体５３とで構成され、ブラシ５２の回転位
置によって変わる抵抗値を電圧値として取り出すことに
より角度検出が行われる。
を測定する装置として、角度ポテンショメータが使用さ
れている。角度ポテンショメータは、基準点からの絶対
角度を測定する手段として有用なものである。従来の一
般的な角度ポテンショメータは、図３に概略図を示すよ
うに、回転軸５１によって移動するブラシ５２と、それ
に接する抵抗体５３とで構成され、ブラシ５２の回転位
置によって変わる抵抗値を電圧値として取り出すことに
より角度検出が行われる。
【０００３】
【考案が解決しようとする課題】従来の角度ポテンショ
メータは、いずれも回転軸５１のハウジング５４による
支持に、含油メタル、あるいは小さな転がり軸受が使用
されており、回転軸５１の荷重を負荷することができな
い。回転軸５１に軸方向やラジアル方向の大きな荷重が
負荷されると、検出値に大きな誤差を生じ、また抵抗体
５３やブラシ５２を破壊することがある。そのため、回
転体が重い場合や、ポテンショメータの回転軸５１に荷
重がかかる場合は、荷重が直接に回転軸５１に負荷され
ないように、ばね等を使って回転角度を検出しなければ
ならない。
メータは、いずれも回転軸５１のハウジング５４による
支持に、含油メタル、あるいは小さな転がり軸受が使用
されており、回転軸５１の荷重を負荷することができな
い。回転軸５１に軸方向やラジアル方向の大きな荷重が
負荷されると、検出値に大きな誤差を生じ、また抵抗体
５３やブラシ５２を破壊することがある。そのため、回
転体が重い場合や、ポテンショメータの回転軸５１に荷
重がかかる場合は、荷重が直接に回転軸５１に負荷され
ないように、ばね等を使って回転角度を検出しなければ
ならない。
【０００４】この考案の目的は、回転軸にある程度大き
な荷重が作用しても、損傷の問題がなく、かつ精度良く
回転角度が検出できる角度ポテンショメータを提供する
ことである。
な荷重が作用しても、損傷の問題がなく、かつ精度良く
回転角度が検出できる角度ポテンショメータを提供する
ことである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この考案の角度ポテンシ
ョメータは、回転軸を、予圧された複数の軸受でハウジ
ングに設置したものである。すなわち、軸方向に並べた
複数の転がり軸受を介して、回転軸をハウジングに回転
自在に設置し、回転軸の外周に設けた環状突部を、隣合
う軸受の内輪の幅面間に挟み込んで、軸受に予圧をかけ
る。抵抗体は、ハウジング内に回転軸の軸端と対面して
円周方向に延びて設ける。抵抗体に摺接するブラシは回
転軸の軸端に設ける。 回転軸は、大径部および小径部を
有する段付軸からなるものとし、その大径部を前記軸受
で支持し、小径部を、ハウジングに設けられた孔から突
出させる。前記軸受は、前記抵抗体よりも外径が大きい
ものとする。
ョメータは、回転軸を、予圧された複数の軸受でハウジ
ングに設置したものである。すなわち、軸方向に並べた
複数の転がり軸受を介して、回転軸をハウジングに回転
自在に設置し、回転軸の外周に設けた環状突部を、隣合
う軸受の内輪の幅面間に挟み込んで、軸受に予圧をかけ
る。抵抗体は、ハウジング内に回転軸の軸端と対面して
円周方向に延びて設ける。抵抗体に摺接するブラシは回
転軸の軸端に設ける。 回転軸は、大径部および小径部を
有する段付軸からなるものとし、その大径部を前記軸受
で支持し、小径部を、ハウジングに設けられた孔から突
出させる。前記軸受は、前記抵抗体よりも外径が大きい
ものとする。
【０００６】
【作用】この構成によると、予圧された複数の軸受で回
転軸をハウジングに支持しているため、回転軸に軸方向
やラジアル方向の荷重が負荷されても、軸受でこの負荷
を支持することができ、抵抗体等を損傷することがな
い。また、軸受が予圧されているため、回転軸のがたつ
きがなく、荷重の負荷状態でも、精度良く回転角度を検
出することができる。
転軸をハウジングに支持しているため、回転軸に軸方向
やラジアル方向の荷重が負荷されても、軸受でこの負荷
を支持することができ、抵抗体等を損傷することがな
い。また、軸受が予圧されているため、回転軸のがたつ
きがなく、荷重の負荷状態でも、精度良く回転角度を検
出することができる。
【０００７】
【実施例】この考案の一実施例を図１および図２に基づ
いて説明する。回転軸１は、段付軸に形成され、その大
径部１ａが２列の軸受６，６によってハウジング２内で
回転自在に支持されている。大径部１ａの中間部には環
状突部１ｃが設けてあり、この突部１ｃは、両軸受６，
６に予圧をかけた状態でこれら軸受６，６の内輪間に挟
み込んである。各軸受６は、シール付きの深溝玉軸受等
からなる。軸受６のハウジング２への固定は、図の上側
の軸受６の外輪をハウジング２内の肩面に係合させ、両
軸受６間に薄肉の外輪間座１１を挟んで、厚肉リング状
のスペーサ７と共にハウジング蓋３で押付けることによ
り行っている。
いて説明する。回転軸１は、段付軸に形成され、その大
径部１ａが２列の軸受６，６によってハウジング２内で
回転自在に支持されている。大径部１ａの中間部には環
状突部１ｃが設けてあり、この突部１ｃは、両軸受６，
６に予圧をかけた状態でこれら軸受６，６の内輪間に挟
み込んである。各軸受６は、シール付きの深溝玉軸受等
からなる。軸受６のハウジング２への固定は、図の上側
の軸受６の外輪をハウジング２内の肩面に係合させ、両
軸受６間に薄肉の外輪間座１１を挟んで、厚肉リング状
のスペーサ７と共にハウジング蓋３で押付けることによ
り行っている。
【０００８】ハウジング２は、ハウジング本体２ａとハ
ウジング蓋３とからなる。ハウジング蓋３は、Ｏリング
９を介してハウジング本体２ａの下面開口を蓋し、ハウ
ジング本体２ａにボルト（図示せず）等で固定される。
回転軸１の小径部１ｂはハウジング２の円孔から突出
し、その円孔内にオイルシール８が設けられている。ハ
ウジング蓋３の内面には、抵抗体１２および電気接片１
３を上面に有する基盤４が取付けられ、これら抵抗体１
２と電気接片１３とに接触して両者を導通させるブラシ
５が回転軸１の軸端に取付けられている。なお、ブラシ
５は、回転軸１の軸端にボルト止めした端板１ｄに設け
てある。ブラシ５の抵抗体１２に対する接触圧は、スペ
ーサ７の厚み等で調整する。
ウジング蓋３とからなる。ハウジング蓋３は、Ｏリング
９を介してハウジング本体２ａの下面開口を蓋し、ハウ
ジング本体２ａにボルト（図示せず）等で固定される。
回転軸１の小径部１ｂはハウジング２の円孔から突出
し、その円孔内にオイルシール８が設けられている。ハ
ウジング蓋３の内面には、抵抗体１２および電気接片１
３を上面に有する基盤４が取付けられ、これら抵抗体１
２と電気接片１３とに接触して両者を導通させるブラシ
５が回転軸１の軸端に取付けられている。なお、ブラシ
５は、回転軸１の軸端にボルト止めした端板１ｄに設け
てある。ブラシ５の抵抗体１２に対する接触圧は、スペ
ーサ７の厚み等で調整する。
【０００９】抵抗体１２は、例えば導電性樹脂などから
なり、図２に示すように一部が欠けたリング状に形成さ
れている。電気接片１３はリング状に形成されている。
抵抗体１２の両端および電気接片１３の一部には、端子
１２ａ，１２ｂ，１３ａが各々設けられ、各端子１２
ａ，１２ｂ，１３ａに接続したリード線１６（図１）
は、ハウジング蓋３の孔３ａから導出させる。
なり、図２に示すように一部が欠けたリング状に形成さ
れている。電気接片１３はリング状に形成されている。
抵抗体１２の両端および電気接片１３の一部には、端子
１２ａ，１２ｂ，１３ａが各々設けられ、各端子１２
ａ，１２ｂ，１３ａに接続したリード線１６（図１）
は、ハウジング蓋３の孔３ａから導出させる。
【００１０】図２は、この角度ポテンショメータにより
角度検出するときの電気配線例を示す。すなわち、抵抗
体１２には両端の端子１２ａ，１２ｂ間に直流電源１４
で一定の電圧を印加し、片方の端子１２ａと電気接片１
３の端子１３ａとの間に電圧計１５を接続する。このよ
うに配線を行うことにより、抵抗体１２の端子１２ａ，
１２ｂ間の印加電圧に対して、ブラシ５で分圧された電
圧が電圧計１５で検出される。したがって、この電圧値
からブラシ５の回転位置、すなわち回転軸１の基準点Ｏ
からの回転角Ｂが検出される。なお、検出可能な回転角
範囲Ａは１８０°としてある。
角度検出するときの電気配線例を示す。すなわち、抵抗
体１２には両端の端子１２ａ，１２ｂ間に直流電源１４
で一定の電圧を印加し、片方の端子１２ａと電気接片１
３の端子１３ａとの間に電圧計１５を接続する。このよ
うに配線を行うことにより、抵抗体１２の端子１２ａ，
１２ｂ間の印加電圧に対して、ブラシ５で分圧された電
圧が電圧計１５で検出される。したがって、この電圧値
からブラシ５の回転位置、すなわち回転軸１の基準点Ｏ
からの回転角Ｂが検出される。なお、検出可能な回転角
範囲Ａは１８０°としてある。
【００１１】この構成の角度ポテンショメータによる
と、予圧された複数の軸受６，６で回転軸１をハウジン
グ２に支持しているため、回転軸２に軸方向やラジアル
方向の荷重が負荷されても、軸受６でこの負荷を支持す
ることができ、抵抗体１２等を損傷することがない。ま
た、軸受６が予圧されているため、回転軸１のがたつき
がなく、荷重の負荷状態でも、精度良く回転角度を検出
することができる。例えば、軸受６に内径４０mm、外径
５２mmの深溝玉軸受を用いた場合、回転軸１に軸方向に
１００Kgf の荷重を負荷しても、回転軸１の軸方向の移
動は２５μｍしか生じず、角度ポテンショメータとして
の単独直線性は±１％以下の精度を得ることができた。
と、予圧された複数の軸受６，６で回転軸１をハウジン
グ２に支持しているため、回転軸２に軸方向やラジアル
方向の荷重が負荷されても、軸受６でこの負荷を支持す
ることができ、抵抗体１２等を損傷することがない。ま
た、軸受６が予圧されているため、回転軸１のがたつき
がなく、荷重の負荷状態でも、精度良く回転角度を検出
することができる。例えば、軸受６に内径４０mm、外径
５２mmの深溝玉軸受を用いた場合、回転軸１に軸方向に
１００Kgf の荷重を負荷しても、回転軸１の軸方向の移
動は２５μｍしか生じず、角度ポテンショメータとして
の単独直線性は±１％以下の精度を得ることができた。
【００１２】
【考案の効果】この考案の角度ポテンショメータは、予
圧された複数の軸受で回転軸をハウジングに設置したた
め、回転軸にある程度大きな荷重が作用しても、損傷の
問題がなく、かつ荷重負荷状態で精度良く回転角度を検
出することができる。
圧された複数の軸受で回転軸をハウジングに設置したた
め、回転軸にある程度大きな荷重が作用しても、損傷の
問題がなく、かつ荷重負荷状態で精度良く回転角度を検
出することができる。
【図１】この考案の一実施例の断面図である。
【図２】その抵抗体とブラシを示す平面図と、電気回路
図とを組み合わせた説明図である。
図とを組み合わせた説明図である。
【図３】従来例の断面図である。
【符号の説明】 １…回転軸、１ｃ…環状突部、２…ハウジング、３…ハ
ウジング蓋、４…基盤、５…ブラシ、６…軸受、７…厚
肉外輪間座、１２…抵抗体、１３…電気接片
ウジング蓋、４…基盤、５…ブラシ、６…軸受、７…厚
肉外輪間座、１２…抵抗体、１３…電気接片
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01B 7/30 G01B 21/22
Claims (1)
- 【請求項１】 大径部および小径部を有する段付軸から
なる回転軸を設け、この回転軸の前記大径部を、ハウジ
ング内に軸方向に並べた複数の転がり軸受を介して回転
自在に設置し、前記回転軸の前記小径部を前記ハウジン
グに設けられた孔から突出させ、前記回転軸の前記大径
部の外周に設けた環状突部を、隣合う軸受の内輪間に軸
受予圧状態に挟み込み、前記回転軸の前記大径部の軸端
と対面して円周方向に延びる抵抗体を前記ハウジング内
に設け、この抵抗体に摺接するブラシを前記回転軸の軸
端に設け、前記軸受は、前記抵抗体よりも外径が大きい
ものとした角度ポテンショメータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1993021737U JP2581154Y2 (ja) | 1993-03-31 | 1993-03-31 | 角度ポテンショメータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1993021737U JP2581154Y2 (ja) | 1993-03-31 | 1993-03-31 | 角度ポテンショメータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0676805U JPH0676805U (ja) | 1994-10-28 |
| JP2581154Y2 true JP2581154Y2 (ja) | 1998-09-21 |
Family
ID=12063395
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1993021737U Expired - Lifetime JP2581154Y2 (ja) | 1993-03-31 | 1993-03-31 | 角度ポテンショメータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2581154Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5411524B2 (ja) * | 2009-02-17 | 2014-02-12 | 東洋電装株式会社 | 回転角度センサ及びそれを備える車両 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6425709U (ja) * | 1987-08-05 | 1989-02-13 | ||
| JPH048740U (ja) * | 1990-05-10 | 1992-01-27 |
-
1993
- 1993-03-31 JP JP1993021737U patent/JP2581154Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0676805U (ja) | 1994-10-28 |
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|---|---|---|---|
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