JP3270283B2 - 回転操作型可変抵抗器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば自動車のスロッ
トルポジションセンサなどとして用いて好適な回転操作
型可変抵抗器に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の回転操作型可変抵抗器は、取付
部と開口部を有し外殻を形成するケースの内部に、抵抗
体を円弧状に印刷形成してなる抵抗基板と、摺動子を保
持する摺動子受けを軸支した軸受けとが固定されてい
て、ケースの外部を臨む操作レバーが摺動子受けに連結
されている。そして、操作レバーがスロットルポジショ
ン等に応じて回動操作されると、この操作レバーに連結
されている摺動子受けが連動して回転するので、抵抗基
板の抵抗体に弾接している摺動子が該抵抗体に対し摺動
して抵抗値が変化するようになっており、その抵抗値か
らスロットルポジション等を検出することが可能とな
る。

【０００３】なお、かかる回転操作型可変抵抗器の従来
品は、操作軸の回転中心に対向する抵抗基板の仮想中心
に孔を設け、この孔を基準として抵抗体が印刷形成され
ている。また、ケースの開口部周縁には複数の凸部が形
成されており、該凸部が抵抗基板の外周縁に形成された
切り欠きの位置決めとなるとともに、凸部以外のケース
の開口部周縁は抵抗基板の外周縁が圧入されるように寸
法設定されている。組立に際しては、ケースにインサー
トした軸受けに摺動子片を固定した摺動子受部を挿入し
て回転可能に保持し、操作レバーを軸受けに取付けた
後、抵抗基板を位置決めするとともに、その外周縁を変
形させて抵抗基板を開口部に圧入し、更に蓋体を抵抗基
板に被せ、その後、蓋体とケースとの間に接着剤を充填
して蓋体をケースの開口部に固定している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の回転操作型可変抵抗器は、抵抗基板を位置決め
しているとはいっても、外周縁を変形させて抵抗基板を
開口部に圧入するようになっているため、変形量のバラ
ツキによって抵抗基板とケースの取付位置がずれやす
く、抵抗基板をケースに精度良く取付けることが困難で
あった。また、抵抗体を印刷形成する際、位置決め基準
となるセンタ孔と印刷マスク用の位置決めピン（位置決
め部材）との間に挿脱に支障をきたさない程度のガタが
必要なので、印刷した抵抗体がセンタずれ（印刷ずれ）
を起こしやすく、抵抗基板と抵抗体の精度を保つことが
困難であった。従って、抵抗基板とケース、抵抗基板と
抵抗体の位置精度が損なわれてしまい、その結果、ケー
スに保持された摺動子片と抵抗体の位置精度を保つこと
も難しくなり、変化特性のリニアリティが損なわれてし
まうという問題があった。

【０００５】また、このように抵抗体を印刷する際の位
置決め基準と抵抗基板をケース内へ組み込む際の位置決
め基準とがそもそも異なっていると、上述のように、ケ
ース内での抵抗基板の組み込み位置に寸法誤差が発生し
たときに誤差の程度が正確に把握できなくなってしまう
ので、製造段階の寸法管理が煩雑になるという不具合も
あった。

【０００６】更に、上述した従来の回転操作型可変抵抗
器においては、取付部のバラエティーに対応して新規に
ケースの金型を起工する必要があり、また、組み立てる
際には、ケースに様々の部品の組み込みを行なう工程が
必要であるから、ケースが変わる度にそれぞれの工程に
対応した治工具を変更しなければならず、組立工程が煩
雑になるという問題があった。なお、このような問題を
解決するために、取付部のみをケースと別体にすること
も考えられるが、取付部をケースに精度良く取付けしな
いと、操作レバーとスロットルポジションの回転中心が
ずれるため、スロットルポジションの動作に対応して可
変抵抗器の抵抗値をリニアに変化させることが難しく、
すなわちリニアリティが損なわれてしまうという問題が
ある。

【０００７】本発明はこのような従来技術の課題に鑑み
てなされたもので、その第１の目的は、変化特性の優れ
た回転操作型可変抵抗器を提供することにある。また、
本発明の第２の目的は、取付部のバラエティーに対応し
て組立工程を簡素化でき、且つ、それを性能の劣化無し
で成し得る回転操作型可変抵抗器を提供することにあ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の前記第１の目的
は、取付部を有するとともに外殻を形成するケースの内
部に、抵抗体を印刷形成してなる抵抗基板と、摺動子を
保持する摺動子受けを軸支したホルダとを固定し、前記
摺動子が前記抵抗体に対し摺動可能な回転操作型可変抵
抗器であって、前記ホルダおよび前記抵抗基板の外周縁
に位置決め用部位を設け、且つ前記ケースの内部に、複
数の位置決め面を規定する位置決め部と、前記抵抗基板
および前記ホルダを弾性付勢してそれぞれの前記位置決
め用部位を前記位置決め部に当接させるための弾性片と
を設けることにより、概略達成される。上記構成におい
て、前記位置決め部は互いに交差する垂直面からなり、
前記弾性片を前記垂直面の交差部に対向して設けるのが
良く、また、前記抵抗基板の位置決め用部位を基準とし
て前記抵抗体を印刷形成すると良い。

【０００９】また、本発明の前記第２の目的は、取付部
を有するとともに外殻を形成するケースの内部に、抵抗
体を印刷形成してなる抵抗基板と、摺動子を保持する摺
動子受けを軸支したホルダとを固定し、前記摺動子が前
記抵抗体に対し摺動可能な回転操作型可変抵抗器であっ
て、前記抵抗基板を前記ホルダに固定し、前記ホルダの
外周縁に位置決め用部位を設け、且つ前記ケースの内部
に位置決め面を規定する位置決め部と、前記ホルダを弾
性付勢して前記ホルダの位置決め用部位を前記位置決め
部に当接させるための弾性片を設けることにり、概略達
成される。上記構成において、前記抵抗基板の外周縁に
位置決め用部位を設けるとともに、該位置決め用部位を
基準として前記抵抗体を印刷形成すると良い。

【００１０】

【作用】請求項１〜３に記載された発明のように、ケー
スの内部の弾性片によって、抵抗基板およびホルダの位
置決め用部位をケースの位置決め部に弾性付勢すると、
抵抗基板とホルダの相対位置がずれにくくなり、更に、
抵抗基板の位置決め用部位を基準として抵抗体を印刷形
成すると、抵抗基板と抵抗体の相対位置もずれにくくな
り、抵抗基板と抵抗体およびホルダの構造上の基準が１
つになるため、それぞれの部品の寸法のみを管理すれ
ば、各部品の組合せの寸法管理までする必要がなくな
り、製造段階での管理が容易になる。

【００１１】また、請求項４，５に記載された発明のよ
うに、取付部を有するケースと、抵抗基板や摺動子受け
を固定したホルダとを別々に設けると、取付部のバラエ
ティーに容易に対応することができるとともに、ホルダ
をユニット化できるため、治工具の変更を少なくするこ
とができ、組立工程の簡素化が実現される。更に、ケー
スの弾性片によってホルダの位置決め用部位をケースの
位置決め部に弾性付勢しているため、ケースとホルダの
相対位置がずれにくくなる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１ないし図５は本発明の第１実施例に係る回転
操作型可変抵抗器を説明するためのもので、図１は全体
の構成を示す断面図、図２はケースの内底面を示す平面
図、図３は抵抗基板の平面図、図４はホルダの平面図、
図５はホルダの底面図である。なお、この回転操作型可
変抵抗器は、自動車のスロットルポジションセンサとし
て用いられる製品である。

【００１３】これらの図において、符号１はこの可変抵
抗器の外殻を形成しているケース、２は上面に抵抗体
（図示せず）を円弧状に印刷形成してなる抵抗基板、３
はリン青銅等の弾性に富む金属薄板からなり前記抵抗体
に弾接する摺動子、４は底面側に摺動子３を保持し他側
には軸部４ａを突設している摺動子受け、５は軸孔５ａ
内に前記軸部４ａを挿通して摺動子受け４を軸支してい
るホルダ、６，７はこの軸孔５ａの両側の開口端に配設
したステンレス製の下部軸受および上部軸受、８は摺動
子受け４に連結されてホルダ５に対し回動自在でケース
１の開口１ａ内に臨出している操作レバー、９はこの操
作レバー８を摺動子受け４の軸部４ａに固定するための
スピードナット（軸止め部材）、１０は操作レバー８と
ホルダ５との間に介設したウェーブワッシャ、１１はイ
ンサート成形技術によりケース１に一体化されている接
続端子であり、抵抗基板２とホルダ５はいずれもケース
１内に位置決め固定されていて、この抵抗基板２の端子
部２ａに接続端子１１が接続されている。そして、操作
レバー８の凹所８ａに係合する図示せぬアクチュエータ
が該操作レバー８を回転させると、これに連動して摺動
子受け４および摺動子３が一体的に回転するので、この
摺動子３が抵抗基板２の抵抗体に対し摺動して抵抗値が
変化するようになっており、その抵抗値からスロットル
ポジションを検出することが可能となる。

【００１４】さて、本実施例では、抵抗基板２の外周縁
を形成する突部２ｂおよび平坦部２ｃにより規定される
互いに直角な２つの基準面Ａ，Ｂ（図３参照）を位置決
め基準として、円弧状の前記抵抗体を印刷形成してあ
る。また、前記ホルダ５にも、互いに直角な２つの基準
面Ｃ，Ｄ（図５参照）を規定するための２種類の突部５
ｂ，５ｃが設けてある。更に、ケース１の内部には、互
いに直角な２つの位置決め面Ｅ，Ｆ（図２参照）を規定
するための２種類の位置決め部１ｂ，１ｃと、抵抗基板
２を弾性付勢してその突部２ｂおよび平坦部２ｃをそれ
ぞれ位置決め部１ｂ，１ｃ当接させるとともに、ホルダ
５を弾性付勢してその突部５ｂ，５ｃをそれぞれ位置決
め部１ｂ，１ｃ当接させるための弾性片１ｄが設けてあ
る。この弾性片１ｄは高さ寸法が短い部分１ｄ₁と長い
部分１ｄ₂とからなり、抵抗基板２やホルダ５は、ケー
ス１内へ組み込む際に位置決め部１ｂ，１ｃおよび弾性
片１ｄの部分１ｄ₁，１ｄ₂により位置決めされて、基準
面Ａと基準面Ｃが共に位置決め面Ｅと合致し、且つ基準
面Ｂと基準面Ｄが共に位置決め面Ｆと合致するようにな
っている。

【００１５】このように構成された回転操作型可変抵抗
器を組立てるのに際しては、まず、ケース１に抵抗基板
２を挿入すると、弾性片１ｄの短い部分１ｄ₁が抵抗基
板２の図３にαで示す部分を弾性付勢し、抵抗基板２の
基準面Ａがケース１の位置決め面Ｅに一致し、抵抗基板
２の基準面Ｂがケース１の位置決め面Ｆに一致する。ま
た、抵抗基板２は図２にβで示すカシメ部間に挿入さ
れ、これらカシメ部βをカシメることによって、抵抗基
板２をケース１に固定する。この時、抵抗基板２の端子
部２ａをケース１の接続端子１１に圧入し、両者を接続
する。なお、端子部２ａは、主に接続端子１１に食い込
む両側の部分２ａ₁と、接続端子１１に弾性的に接する
部分２ａ₂とを有する。

【００１６】次いで、摺動子３を固定した摺動子受け４
をホルダ５の両軸受６，７に挿入した後、これらをケー
ス１に挿入する。この時、弾性片１ｄの長い部分１ｄ₂
がホルダ５の図５にγで示す部分を弾性付勢し、ホルダ
５の基準面Ｃがケース１の位置決め面Ｅに一致し、ホル
ダ５の基準面Ｄ（突部５ｃによって形成される）がケー
ス１の位置決め面Ｆに一致する。なお、弾性片１ｄの長
い部分１ｄ₂の先端は鉤状に形成されており、ケース１
に挿入されたホルダ５は、この鉤状部分によってケース
１にスナップインされる。

【００１７】しかる後、図１，２に示す壁部１ｅを熱カ
シメすることにより、ホルダ５をケース１に固定し、最
後に、摺動子受け４の軸部４ａにウェーブワッシャ１０
と操作レバー８およびスピードナット９を順次組み込む
ことにより、操作レバー８を摺動子受け４の軸部４ａに
固定し、回転操作型可変抵抗器の組立が完了する（な
お、スピードナット９を省略し、軸部４ａの熱カシメに
よって操作レバー８を固定しても良い）。そして、組立
完了後に、性能検査が行なわれる。

【００１８】このように上記実施例では、抵抗基板２の
外周縁の一部を位置決め基準として抵抗体を印刷形成し
てあるため、センタ孔を印刷の位置決め基準とする時の
ように位置決め部材との間にガタを見込む必要がなくな
り、抵抗体のセンタずれ（印刷ずれ）を回避することが
できる。そして、抵抗基板２とホルダ５は、ケース１内
へ組み込まれると基準面Ａ，Ｂがそれぞれ基準面Ｃ，Ｄ
と合致するように位置決めされ、その結果として抵抗基
板２と摺動子受け４のセンタ位置が自動的に合致するよ
う、例えばホルダ５の軸孔５ａと摺動子受け４間のクリ
アランスを０．０１〜０．０２ｍｍに設定してあるの
で、センタずれの心配がない抵抗体の円弧中心が摺動子
３の回転中心に対して位置ずれを起こす可能性は少な
く、よって該抵抗体に対する摺動子３の位置精度が出し
やすく、リニアリティを向上させることが可能になって
抵抗値の変化特性が安定する。また、このように抵抗体
を印刷する際の位置決め基準と抵抗基板２をケース１内
へ組み込む際の位置決め基準とを同じにしておけば、ケ
ース１内での抵抗基板２の組み込み位置に寸法誤差が発
生したときにも誤差の程度が正確に把握できるので、製
造段階の寸法管理が良好に行える。

【００１９】また、本実施例では、ホルダ５の軸孔５ａ
の両開口端に下部軸受６と上部軸受７が配設してある
が、各軸受６，７はいずれも、円筒状起立部の一端側に
鍔部を有する形状にプレス加工してなる短寸のステンレ
ス製軸受であり、摺動子受け４の軸部４ａが挿通される
該円筒状起立部の内周面はプレス機により高い面精度に
仕上げられているので、該円筒状起立部の内周面をわざ
わざ切削加工する必要はない。そして、下部軸受６は、
ホルダ５の成形金型内に挿入するインサート成形技術に
より該ホルダ５に一体化してあるが、上部軸受７は、そ
の円筒状起立部をホルダ５の軸孔５ａの上部開口端に圧
入することにより該ホルダ５に固定してあり、こうして
下部および上部軸受６，７をホルダ５に設けてやるだけ
で、摺動子受け４を軸支するための軸受構造が容易に形
成できる。なお、図４中の符号５ｄは、インサート成形
時に下部軸受６を金型内の所定位置に押えつけておくた
めの押えピンが挿通されて生じた穴を示している。ま
た、ステンレス板はプレス加工によって加工硬化を起こ
すため、各軸受６，７には十分な機械的強度が確保され
ている。

【００２０】更に、本実施例では、摺動子受け４の底面
（抵抗基板２との対向面）の回動中心部に、この摺動子
受け４が抵抗基板２側へ所定量押し込まれたときに該抵
抗基板２に当接して摺動子３の塑性変形を防止する受け
部４ｂが突設してあるとともに、操作レバー８とホルダ
５との間にウェーブワッシャ１０が介設してあるので、
小型化されていても組立作業性や信頼性が良好な回転操
作型可変抵抗器となっている。すなわち、本実施例で
は、操作レバー８を取着しない状態でケース１内に組み
込んだホルダ５を、該操作レバー８に邪魔されることな
く熱がしめ等の手法でケース１に固定し終えてから、ス
ピードナット９を用いて操作レバー８を摺動子受け４の
軸部４ａに固定するという組立手順を採用しており、ス
ピードナット９を取着する際の押圧力で摺動子受け４が
抵抗基板２側へ所定量押し込まれると、受け部４ｂが抵
抗基板２の中央部に当接し、摺動子受け４の底面が抵抗
基板２に過度に近付かないようになっている。その結
果、ホルダ５や操作レバー８の取付作業が容易に行える
とともに、摺動子３の塑性変形防止が図れて信頼性への
悪影響が確実に回避されている。

【００２１】また、こうして摺動子受け４が抵抗基板２
側へ押し込まれるときにはウェーブワッシャ１０が圧縮
されるので、操作レバー８と摺動子受け４との連結が完
了してスピードナット９を取着する際の押圧力が除去さ
れると、このウェーブワッシャ１０の復帰力で操作レバ
ー８および摺動子受け４が抵抗基板２から離れる向きに
押し上げられ、よって受け部４ｂはそれまで当接してい
た抵抗基板２から離間することになって、製品化された
後に該受け部４ｂが作動力の増大や摩耗を招来しないよ
うに配慮されている。

【００２２】次に、本発明による回転操作型可変抵抗器
の第２実施例を、図６の要部断面図を参照しつつ説明す
る。なお、図６中の各部の符号は図１と対応させてあ
る。

【００２３】この第２実施例は、外殻を形成するケース
内へ組み込む前に、予め抵抗基板２をホルダ５に位置決
め固定して両者をユニット化しておくというもので、か
かるユニット化に際して抵抗基板２の位置決め基準とな
したその外周縁の一部を、抵抗体を印刷形成するときの
位置決め基準としても用いている。

【００２４】この場合の組立は、まず、摺動子３を固定
した摺動子受け４をホルダ５の両軸受６，７に挿入した
後、抵抗基板２をホルダ５に位置決め固定して両者をユ
ニット化し、性能検査を行なう。次いで、このユニット
をケース内へ第１実施例と同様にして挿入し、この時、
抵抗基板２に固定されたクリップ状の端子部２ａは約９
０度の角度に屈曲しているため、ユニットの挿入と同時
に端子部２ａがケース１の接続端子１１に接続される。
しかる後、図１，２に示す壁部１ｅを熱カシメすること
により、ホルダ５をケース１に固定し、最後に、摺動子
受け４の軸部４ａにウェーブワッシャ１０と操作レバー
８およびスピードナット９を順次組み込むことにより、
操作レバー８を摺動子受け４の軸部４ａに固定し、回転
操作型可変抵抗器の組立が完了する（なお、この場合も
スピードナット９を省略し、軸部４ａの熱カシメによっ
て操作レバー８を固定しても良い）。

【００２５】このように、抵抗体を印刷形成してなる抵
抗基板２を、摺動子受け４を軸支したホルダ５に位置決
め固定してユニット化してから、このユニット品をケー
ス内へ組み込むようにすれば、ケースが小型化されて開
口部分が小さくなっても煩雑な組み込み作業が１回で済
むので、組立作業性が向上する。また、かかるユニット
化により、回転操作型可変抵抗器の検出精度や動作特性
を決定づける抵抗基板２と摺動子受け４の相対位置関係
が規定できることから、ユニット化したホルダ５はケー
ス内に比較的ラフな精度で位置決めすることができ、そ
のためケースの形状の設計変更が行いやすくなって設計
自由度が広がる。換言するなら、摺動子受け４を軸支し
たホルダ５と抵抗基板２とをユニット化しておき、この
ユニット品を種々の形状のケースに共通に適用すれば、
同等の性能で外観が異なる多種類の回転操作型可変抵抗
器を容易に製造することができ、主要部分の共通化によ
り高信頼性の確保や製造コストの低減も期待できる。

【００２６】なお、この第２実施例は上述したように、
抵抗基板２の外周縁の一部を位置決め基準として、抵抗
体を印刷形成するとともに該抵抗基板２をホルダ５に固
定しているので、前記第１実施例と同様に、抵抗体に対
する摺動子３の位置精度が出しやすく、リニアリティの
向上を容易に実現でき、且つ製造段階の寸法管理も良好
となっている。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ケースの内部の弾性片によって、抵抗基板およびホルダ
の位置決め用部位をケースの位置決め部に弾性付勢して
いるため、抵抗基板とホルダの相対位置がずれにくく、
摺動子片と抵抗基板の取付位置の精度を高めることが可
能となり、変化特性のリニアリティの向上に優れた回転
操作型可変抵抗器を提供することができる。更に、抵抗
基板の位置決め用部位を基準として抵抗体を印刷形成す
れば、抵抗基板と抵抗体の相対位置もずれにくくなり、
抵抗基板と抵抗体およびホルダの構造上の基準が１つに
なるため、それぞれの部品の寸法のみを管理すれば、各
部品の組合せの寸法管理までする必要がなくなり、製造
段階での管理が容易になる。

【００２８】また、取付部を有するケースと抵抗基板や
摺動子受けを固定したホルダとを別々に設けているた
め、取付部のバラエティーに容易に対応することができ
るとともに、ホルダをユニット化してケース内に組み込
むようにすれば、治工具の変更を少なくすることがで
き、組立工程の簡素化が実現される。しかも、該ユニッ
トを種々の形状のケースに共通部品として適合させやす
くなるので設計自由度が広がり、回転操作型可変抵抗器
の主要部の共通化により、高信頼性の確保や製造コスト
の低減が図れる。更に、ケースの弾性片によってホルダ
の位置決め用部位をケースの位置決め部に弾性付勢して
いるため、ケースとホルダの相対位置がずれにくくな
り、信頼性に優れた回転操作型可変抵抗器を提供するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の全体構成を示す断面図で
ある。

【図２】第１実施例におけるケースの内底面を示す平面
図である。

【図３】第１実施例における抵抗基板の平面図である。

【図４】第１実施例におけるホルダの平面図である。

【図５】第１実施例におけるホルダの底面図である。

【図６】本発明の第２実施例の要部断面図である。

【符号の説明】

１ ケース １ｂ，１ｃ 位置決め部 １ｄ 弾性片 ２ 抵抗基板 ２ｂ，２ｃ 位置決め用部位 ３ 摺動子 ４ 摺動子受け ４ａ 軸部 ５ ホルダ ５ｂ，５ｃ 位置決め用部位 ６，７ 軸受 ８ 操作レバー Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ 基準面 Ｅ，Ｆ 位置決め面

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 取付部を有するとともに外殻を形成する
   ケースの内部に、抵抗体を印刷形成してなる抵抗基板
   と、摺動子を保持する摺動子受けを軸支したホルダとを
   固定し、前記摺動子が前記抵抗体に対し摺動可能な回転
   操作型可変抵抗器であって、前記ホルダおよび前記抵抗
   基板の外周縁に位置決め用部位を設け、且つ前記ケース
   の内部に、複数の位置決め面を規定する位置決め部と、
   前記抵抗基板および前記ホルダを弾性付勢してそれぞれ
   の前記位置決め用部位を前記位置決め部に当接させるた
   めの弾性片とを設けたことを特徴とする回転操作型可変
   抵抗器。
2. 【請求項２】 請求項１の記載において、前記位置決め
   部は互いに交差する垂直面からなり、前記弾性片を前記
   垂直面の交差部に対向して設けたことを特徴とする回転
   操作型可変抵抗器。
3. 【請求項３】 請求項１の記載において、前記抵抗基板
   の位置決め用部位を基準として前記抵抗体を印刷形成し
   たことを特徴とする回転操作型可変抵抗器。
4. 【請求項４】 取付部を有するとともに外殻を形成する
   ケースの内部に、抵抗体を印刷形成してなる抵抗基板
   と、摺動子を保持する摺動子受けを軸支したホルダとを
   固定し、前記摺動子が前記抵抗体に対し摺動可能な回転
   操作型可変抵抗器であって、前記抵抗基板を前記ホルダ
   に固定し、前記ホルダの外周縁に位置決め用部位を設
   け、且つ前記ケースの内部に位置決め面を規定する位置
   決め部と、前記ホルダを弾性付勢して前記ホルダの位置
   決め用部位を前記位置決め部に当接させるための弾性片
   を設けたことを特徴とする回転操作型可変抵抗器。
5. 【請求項５】 請求項４の記載において、前記抵抗基板
   の外周縁に位置決め用部位を設けるとともに、該位置決
   め用部位を基準として前記抵抗体を印刷形成したことを
   特徴とする回転操作型可変抵抗器。