JP3700806B2

JP3700806B2 - ポテンショメータの取付け構造

Info

Publication number: JP3700806B2
Application number: JP04078397A
Authority: JP
Inventors: 光浩山田
Original assignee: Tokyo Cosmos Electric Co Ltd
Current assignee: Tokyo Cosmos Electric Co Ltd
Priority date: 1997-02-25
Filing date: 1997-02-25
Publication date: 2005-09-28
Anticipated expiration: 2017-02-25
Also published as: JPH10241914A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明はポテンショメータの取付け構造に関し、特に筺体の外面に取付けられ、その外面に導出された回転軸が挿通されて、その回転軸により回転動作される構造とされた回転型のポテンショメータの取付け構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種のポテンショメータの取付け構造は、例えば自動車のスロットルバルブの開閉に連動して回転する回転軸を筺体の外部に導出し、その導出された回転軸に、スロットルバルブの開度に応じた出力を得るべく、ポテンショメータを取付ける場合などに採用されている。
【０００３】
図１０は従来のこの種の取付け構造の一例を示したものであり、図１１〜１３はそのポテンショメータ１１の構成を分解して示したものである。
まず、図１１〜１３を参照してポテンショメータ１１の構成を簡単に説明する。図１１に示したように、樹脂製ケース１２の底面には金属製の軸受１３がインサートされて取付けられ、孔１４が形成された抵抗基板１５が、その孔１４内に軸受１３が位置されてケース１２に収容固定されている。抵抗基板１５は絶縁基板上に所要のパターンが形成されたもので、この例では一対の円弧状の抵抗体１６，１７が孔１４を挟んで対向形成され、その外側にそれぞれ円弧状の集電体１８，１９が形成されている。各抵抗体１６，１７、集電体１８，１９には図に示したように延長導体２０が配設され、これら延長導体２０は抵抗基板１５の一辺に配列形成された端子電極２１にそれぞれ接続されている。
【０００４】
各端子電極２１にはリード線２２がハンダ付けされて接続されており、これらリード線２２はケース１２より導出されている。なお、ケース１２には耳状に一対の取付け部２３が突設されて、その取付け部２３にそれぞれ金属製のリング２４が埋め込まれてなる取付け孔２５が形成されている。
ケース１２に保持された抵抗基板１５と摺接する摺動子２６は図１２に示したように、回転体２７に取付けられている。樹脂材よりなる回転体２７は中央に取付け孔２８を有する円板状とされ、その一方の板面に一対の摺動子２６が取付けられている。摺動子２６はこの例では金合金等の貴金属からなる複数の線をバスバーに取付けたいわゆるワイヤブラシとされ、一対のワイヤブラシが板バネ２９に取付けられ、その板バネ２９の基部が回転体２７にかしめ止めされて取付けられている。
【０００５】
この回転体２７は板バネ材よりなる駆動バネ３１を介して回転軸に取付け固定される。駆動バネ３１は図１３に示したように、小判形の軸孔３２が形成された基部３３と、その基部３３から放射状に伸長した複数の脚部３４とを有するものとされ、各脚部３４は基部３３に対して折り曲げられて斜めに立ち上げられている。この例では脚部３４が３本設けられて三脚状とされており、各脚部３４の先端にはそれぞれ３方向に突出した圧入片３５が形成されている。なお、軸孔３２の内縁には図に示したように、圧入用の複数の切り溝３６が形成されている。
【０００６】
回転体２７の摺動子２６が取付けられた板面と反対側の板面には、図１２に示したように駆動バネ３１の各脚部３４が係止されるコ字状の周壁部３７が等角間隔に３個突設されている。
次に、上記のような構成を有するポテンショメータ１１の筺体への取付けについて説明する。図１０中、４１は例えばスロットルバルブ等の被検出可動部を収容した筺体を示し、４２はその可動部と連動する回転軸を示す。回転軸４２は筺体４１に形成された孔４３を介して筺体４１の外面４４に導出されている。
【０００７】
まず、ケース１２が、その底面が筺体４１の外面４４に対接されて筺体４１に取付けられる。取付けは図には示していないが、一対の取付け孔２５を用いてネジ止めにより行われる。この時、回転軸４２は軸受１３内の軸心位置に位置される。
次に、軸受１３のケース１２の底面から突出した外周部に取付け孔２８が係合され、周壁部３７が設けられた板面が外側とされて、回転体２７が軸受１３に回転自在に取付けられる。
【０００８】
そして、駆動バネ３１が回転軸４２及び回転体２７間に取付けられて取付けが完了する。この際、回転軸４２は駆動バネ３１の軸孔３２に圧入され、これにより駆動バネ３１の基部３３が回転軸４２に係止される。一方、各脚部３４の先端は回転体２７の各周壁部３７内に圧入され、圧入片３５が変形圧接してそれぞれ周壁部３７に係止される。なお、この状態で回転体２７は駆動バネ３１により抵抗基板１５側に付勢され、即ち各摺動子２６が抵抗基板１５に弾接される。
【０００９】
上記のように取付けられたポテンショメータ１１は、回転軸４２の回転により回転体２７が回転し、各摺動子２６がそれぞれ対応する抵抗体と集電体、即ち１６と１８、１７と１９に摺動接触することにより、抵抗値が可変とされ、回転角に応じた出力が得られるものとなっている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記構造により筺体の外面に取付けられて使用されるポテンショメータは、従来においては上述したようにケース１２の上面側は開放されており、一般に専用のカバーを持たないものとなっている。従って、ケース１２内に塵埃や異物が侵入し、それによって例えば摺動子２６と抵抗基板１５との電気的接触が不安定になる恐れがあるものとなっていた。
【００１１】
また、回転体２７の取付け孔２８の内周面は軸受１３の外周面とこすれ合う構造となっているため、回転体２７の回転によりその内周面が摩耗し、発生した摩耗粉によっても摺動子２６と抵抗基板１５との接触状態が不安定になるものとなっていた。
この発明の目的は、これら従来の問題点に鑑み、防塵性に優れ、かつ回転体からの摩耗粉の発生を防止できるポテンショメータの取付け構造を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明によれば、筺体の外面に取付けられ、その外面に導出された回転軸が挿通されて、その回転軸により回転動作されるポテンショメータの取付け構造において、ポテンショメータは軸孔を有し、その軸孔に上記回転軸が圧入されることにより上記回転軸に係止される基部と、その基部から放射状に伸長した複数の脚部とよりなる板バネ製の駆動バネと、上記回転軸が挿通される筒状部と、その筒状部の一端側に形成されたフランジ状円板部とよりなり、その円板部の上記筒状部突出側の板面に摺動子が取付けられ、その反対側の板面に駆動バネの複数の脚部の各先端が係止される回転体と、摺動子が摺接する抵抗基板を底部に収容保持し、かつその底部に上記筒状部の他端が外部に臨む、その筒状部よりわずかに径大とされた孔を有し、その孔と対向する面が開放された箱状ケースとを具備する構造とされ、ケースがその開放面が筺体の外面に対面されて筺体に取付けられ、そのケース内に、上記回転軸に取付けられた駆動バネ及びその駆動バネによって抵抗基板側に付勢された回転体が収容される。
【００１３】
請求項２の発明では請求項１の発明において、抵抗基板に接続された複数のリード線が導出される導出部がケースの側壁に設けられ、その導出部は、その導出部において複数のリード線をケースに押さえて整列させる金具と、その金具及びケース間に充填された接着剤とによってほぼ塞がれた構造とされる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
この発明の実施の形態を図面を参照して実施例により説明する。なお、図１０〜１３と対応する部分には同一符号を付してある。
図１及び２はこの発明の一実施例を示したものである。この例では図２に示したように、筺体４１の外面４４に導出された回転軸４２に、駆動バネ５１及び摺動子２６を保持した回転体５２が取付けられた後、抵抗基板１５を保持したケース５３が取付けられ、ケース５３内に駆動バネ５１及び回転体５２が収容された構造とされる。
【００１５】
板バネ製の駆動バネ５１はこの例では図４に示したように、小判形の軸孔３２を有する基部３３から互いに１８０°をなす方向に２本の脚部３４が伸長形成されたものとされ、両脚部３４は基部３３に対して折り曲げられて斜めに立ち上げられ、その先端にはそれぞれ３方向に突出した圧入片３５が形成されている。なお、軸孔３２の内縁には圧入用の複数の切り溝３６が形成されている。
【００１６】
樹脂製の回転体５２は図５に示したように、筒状部５４と、その筒状部５４の一端側に形成されたフランジ状円板部５５とよりなり、円板部５５の筒状部５４突出側の板面５６には筒状部５４の回りに高さの低いリング状突部５７が形成されている。一方、板面５６と反対側の板面にはコ字状の周壁部３７が互いに対向して２個突設されている。筒状部５４の内周形状は駆動バネ５１の軸孔３２よりやや大きい小判形とされ、即ち回転体５２は小判形の貫通孔５８を有している。なお、板面５６には一対の摺動子２６がかしめ止めされて取付けられている。
【００１７】
樹脂製ケース５３は図６に示したように、側壁５９が比較的高い箱状とされ、その底部６１と対向する面は開放されている。ケース５３の底部６１の形状はこの例では円形の一部に矩形状の突出部を有し、さらにその突出部の先端から斜めに伸長した部分を有するものとされ、この斜めに伸長した部分の先端のみ側壁５９がない構造とされて、この部分がリード線の導出部６２とされている。
【００１８】
底部６１の円形部分の中央には金属製のリング６３がインサートされて取付けられており、このリング６３の孔６４は上述した回転体５２の筒状部５４の外径よりわずかに径大とされている。側壁５９には一対の取付け部２３が耳状に突設されており、これら取付け部２３には金属製のリング２４が埋め込まれてなる取付け孔２５がそれぞれ形成されている。
【００１９】
図７はケース５３に抵抗基板１５が取付けられた状態を示したものであり、底部６１のリング６３の回りに抵抗基板１５が収容保持されている。なお、抵抗基板１５の配設パターンは図１１に示したものと同様とされており、各端子電極２１にリード線２２がハンダ付けされて接続されている。
リード線２２の本数はこの例では６本とされ、これら６本のリード線２２が導出部６２からケース５３の外へ導出されている。この際、これらリード線２２は導出部６２において整列され、即ち導出部６２の幅は６本のリード線２２を一列配置できる幅とされている。図７中、６５は導出部６２においてリード線２２を押さえて整列させる金具であり、この金具６５は図８に示したように金属板よりなる台形形状とされ、その対向する斜辺には折り曲げ部６６がそれぞれ設けられている。また、台形板面６７にはスリット６８が設けられている。
【００２０】
金具６５の取付けは導出部６２にリード線２２を配置した後、導出部６２に金具６５をはめこむことによって行われる。この際、金具６５に設けられている小突起６９（図８参照）が側壁５９の内面とかみ合って金具６５が係止される。金具６５の固定は接着剤を台形板面６７上に充填することにより行われ、金具６５はケース５３に接着固定される。この際、スリット６８を通ってリード線２２部分にも接着剤が充填され、従って金具６５、リード線２２及びケース５３が導出部６２において互いに固着される。なお、金具６５の折り曲げ部６６の先端は側壁５９の先端位置とほぼ同一とされる。
【００２１】
次に、各部が上記のように構成されたポテンショメータ７１の取付け構造について説明する。回転軸４２の、筺体４１の外面４４に導出している部分は図１に示したように対向する周面がそれぞれ切欠かれた小判形とされ、この回転軸４２に図２に示したように軸孔３２が挿通されて駆動バネ５１がまず取付けられる。この時、回転軸４２は軸孔３２に圧入されて、駆動バネ５１の基部３３が回転軸４２に係止される。
【００２２】
次に、回転体５２が、その周壁部３７形成面が駆動バネ５１側とされ、回転軸４２に筒状部５４が挿通されて、駆動バネ５１の両脚部３４上に配置される。両脚部３４の先端は図３に示したように、対応する周壁部３７内にそれぞれ圧入され、これにより回転体５２が駆動バネ５１に係止される。なお、筒状部５４の貫通孔５８と回転軸４２のはめ合いは、回転軸４２が貫通孔５８に対し、その軸心方向に上下運動が可能な程度のゆるいはめ合いとされている。
【００２３】
次に、ケース５３がその開放面が筺体４１の外面４４に対面する側とされて筺体４１に取付けられる。この際、底部６１の孔６４内に回転体５２の筒状部５４が位置され、即ち筒状部５４の先端が孔６４より外部に臨む構造とされる。ケース５３の筺体４１への固定は一対の取付け孔２５を用いてネジ止めにより行われる。図２中、７２は取付けネジを示し、７３は筐体４１に形成されたネジ孔を示す。また、７４は接着剤を示す。
【００２４】
このようにケース５３が取付けられることにより、駆動バネ５１の弾性によって回転体５２は抵抗基板１５側に付勢され、両摺動子２６が抵抗基板１５に弾接された状態となり、ポテンショメータ７１の取付けが完了する。
上述した取付け構造によれば、ケース５３がカバーとなって、ケース５３と筐体４１とによって形成された内部空間に駆動バネ５１、摺動子２６を有する回転体５２及び抵抗基板１５が収容されたものとなり、従来の取付け構造に比し、防塵性に優れたものとなる。
【００２５】
また、回転体５２はその貫通孔５８が回転軸４２に挿通されて回転軸４２に軸支され、回転中心が回転軸４２の軸心に一致されておりその筒状部５４の外周面とケース５３の底部６１の孔６４との間には間隙が維持されるため、その回転によって摩耗粉がほとんど生じないものとなっている。
さらに、この例ではケース５３に設けられたリード線２２の導出部６２は金具６５と接着剤７４とによってほぼ塞がれており、この点でも防塵性に優れたものとなっている。なお、リード線２２は導出部６２によってその導出方向が規定され、かつ金具６５によって整列されているため、極めて取扱い易いものとなっている。
【００２６】
図９は回転体５２の筒状部５４と、ケース５３の底部６１に取付けられたリング６３との間のすきまを密封すべく、ゴムパッキン７５を取付けた例を示したものである。このようにすれば、さらに防塵効果を高めることができる。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によればケース５３を最後に取付ける構造とすることにより、カバーという新たな部品を用いることなく、防塵性を高めることができる。また、回転体５２からは摩耗粉がほとんど発生しない構造となっており、よって塵埃や異物の存在によって摺動子２６と抵抗基板１５との電気的接触状態が不安定になるといった不具合を防止することができる。
【００２８】
しかも、請求項２の発明ではリード線２２の導出部分も塞がれているため、さらに高い防塵効果を得ることができ、また各リード線２２がその導出方向が規定され、かつ整列されているため、その点で取扱い易いものとなっている。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例を示す平面図。
【図２】図１のＡＡ線断面図（但し、切断線が斜めの部分（２箇所）はその線に直角方向から見た図として示している）。
【図３】図１におけるポテンショメータ７１の底面図。
【図４】Ａは駆動バネ５１の平面図、Ｂはその断面図。
【図５】Ａは摺動子が取付けられた回転体５２の平面図、Ｂはその断面図、Ｃはその底面図。
【図６】Ａはケース５３の平面図、ＢはそのＣＣ線断面図。
【図７】ケース５３に抵抗基板が取付けられ、リード線が固定された状態を示す平面図。
【図８】Ａは金具６５の平面図、Ｂはその正面図。
【図９】この発明の他の実施例を示す断面図。
【図１０】従来のポテンショメータの取付け構造を示す断面図。
【図１１】Ａは図１０におけるケース組立体の構成を示す平面図、Ｂはその断面図。
【図１２】Ａは図１０における回転体組立体の構成を示す平面図、Ｂはその断面図、Ｃはその底面図。
【図１３】Ａは図１０における駆動バネの形状を示す平面図、Ｂはその断面図。

Claims

筺体の外面に取付けられ、その外面に導出された回転軸が挿通されて、その回転軸により回転動作されるポテンショメータの取付け構造であって、
上記ポテンショメータは、軸孔を有し、その軸孔に上記回転軸が圧入されることにより上記回転軸に係止される基部と、その基部から放射状に伸長した複数の脚部とよりなる板バネ製の駆動バネと、
上記回転軸が挿通される筒状部と、その筒状部の一端側に形成されたフランジ状円板部とよりなり、その円板部の上記筒状部突出側の板面に摺動子が取付けられ、その反対側の板面に上記駆動バネの複数の脚部の各先端が係止される回転体と、
上記摺動子が摺接する抵抗基板を底部に収容保持し、かつその底部に上記筒状部の他端が外部に臨む、その筒状部よりわずかに径大とされた孔を有し、その孔と対向する面が開放された箱状ケースとを具備する構造とされ、
上記ケースが、その開放面が上記筺体の外面に対面されて上記筺体に取付けられ、
そのケース内に、上記回転軸に取付けられた上記駆動バネ及びその駆動バネによって上記抵抗基板側に付勢された上記回転体が収容されていることを特徴とするポテンショメータの取付け構造。
請求項１記載のポテンショメータの取付け構造において、
上記抵抗基板に接続された複数のリード線が導出される導出部が上記ケースの側壁に設けられ、
上記導出部は、その導出部において上記複数のリード線を上記ケースに押さえて整列させる金具と、その金具及びケース間に充填された接着剤とによってほぼ塞がれていることを特徴とするポテンショメータの取付け構造。