JP4548929B2 - 防水型ポテンショメータ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特に、屋外で利用される様々な機器に搭載させるのに適した防水型のポテンショメータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、このような分野の技術として、特開平１０−２３２１４２号公報がある。この公報に記載された防水型ポテンショメータは、シャフトに固定したロータをケースの収容空間部内に回転自在に配置させている。そして、シャフトが所定角度だけ回された場合、ロータに設けた摺動接点が抵抗体上を移動し、それに伴って、抵抗体の抵抗値を変化させるので、抵抗体から外部に取出される電圧値に基づいてシャフトの回転角度が計測される。この種のポテンショメータは、一般的には、ゴム製のパッキンや封止剤を利用して防水機能を担保している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述した従来の防水型ポテンショメータには、次のような課題が存在している。すなわち、ゴム製のパッキンや封止剤を利用した場合、パッキンや封止剤自体で防水機能を発揮させており、材質自体で防水性能を担保し、防水性能は材質に依存することが大きくなる。そして、収容空間部内の圧力変動によって、収容空間部と外部とのシール部分に隙間ができ易くなり、そこから水が侵入することで、抵抗体や接点部を腐食させて測定を不安定なものにし、ポテンショメータの性能の維持が図れなくなってしまう。このように、材質自体による防水性能の確保では、ポテンショメータの防水性能の向上に限界があるといった問題点があった。
【０００４】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、特に、防水性能の向上を図るようにした防水型ポテンショメータを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る防水型ポテンショメータは、抵抗体と抵抗体上を摺動接触する接点部とを、ケース内の収容空間部内に配置させた防水型ポテンショメータにおいて、収容空間部と外部とを連通させる開口部に蓋部を設け、この蓋部をダイアフラムによって構成させたことを特徴とする。
【０００６】
この防水型ポテンショメータは、温度変化の激しい場所で利用されることに配慮してなされた発明であり、外部温度の変化に伴って収容空間部内で圧力が変化することに着目し、この圧力変動を可能な限り小さくすることによって、収容空間部と外部との連通を阻止するためにシールされた部分を介して、空気が外から内又は内から外に向けて流動しようとする事態を可能な限り阻止し、シールされた部分の隙間の発生を抑制する。これによって、シール性の維持を図るようにしたものである。このような着想に基づいて、本発明では、収容空間部と外部とを連通させる開口部に蓋部を設け、この蓋部をダイアフラムによって構成させることで、収容空間部内の圧力変動を可能な限り小さくして、防水性能を向上させている。
【０００７】
また、抵抗体を表面側に形成した基板と、接点部を固定した回転部とを収容空間部内で対向して配置させ、基板とダイアフラムとを対向して配置させ、回転部に設けた回転シャフトの軸線方向において基板と回転部とダイアフラムとを並設させ、ダイアフラムに形成した凸部の先端で基板の裏面を押圧して、基板の表面の外周部分をケースに圧着させると好適である。このように、回転部と基板とダイアフラムとを回転シャフトの軸線方向に並設させる結果として、回転部及び基板を開口部から収容空間部内に装填させた後において、ダイアフラムでケースに蓋をするような構造のポテンショメータを可能にし、このような構造は組立て作業性を良好にするものである。更に、ダイアフラムが凸部を有することに起因し、組立て作業時において、この凸部の先端が基板の裏面を押圧して、基板の表面の外周部分をケースに圧着させるので、ダイアフラムと基板との密着、並びに基板とケースとの密着を容易かつ確実なものとし、ポテンショメータの軸線方向における組立てを容易かつ確実なものにしている。
【０００８】
また、ダイアフラムの外周縁に形成した枠部の内周面を、軸線に対して垂直な方向に押圧して、枠部の外周面を、開口部を形成する壁面に密着させるリング体を更に有すると好適である。このようなリング体の採用は、ダイアフラムでケースに蓋をする場合において、ケースに対するダイアフラムの固定を簡単なものとし、ダイアフラムとケースとの密着を容易かつ確実なものとし、ダイアフラムにリング体を嵌め込むような作業によって、ポテンショメータの軸線方向における組立てを容易かつ確実なものにしている。
【０００９】
また、ダイアフラムは、弾性変形自在な部材で形成すると好適である。このような構成を採用した場合、ダイアフラム自体に弾性をもたせる結果として、ダイアフラムに設けた前述の凸部が弾性変形しながら、基板の裏面に押し当てられるので、基板とケースとの密着性、並びにダイアフラムと基板との密着性を高めることができる。また、前述のリング体によってダイアフラムの枠部を弾性変形させながら、ダイアフラムとケースの開口部の壁面との密着性を高めることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面と共に本発明による防水型ポテンショメータの好適な実施形態について詳細に説明する。
【００１１】
図１に示す防水型ポテンショメータ１は、一般的な使用態様は勿論のこと、野外で利用される重機や、温度差が著しい場所に晒される機器等に組込むような特殊な使用態様にも適したものである。この防水型ポテンショメータ１は、プラスチック又は金属からなる直径２ｃｍ程度のケース２を有している。このケース２内には、電気絶縁性の樹脂からなる円板状の回転部３及び基板５が対面するように並設して収容されている。
【００１２】
この回転部３には、弾性金属からなり相互に電気的に接続させた２個の接点部４ａ，４ｂが固定されている。更に、回転部３には、ケース２から突出させて回転ツマミとして機能させる回転シャフト７が固定されている。また、基板５の表面側において、その中央部分には、接点部４ａが摺動接触する金属製の第１の抵抗体６ａがＯ字状に形成され、この抵抗体６ａの外方には、接点部４ｂが摺動接触する金属製の第２の抵抗体６ｂがＣ字状に形成されている。なお、第１の抵抗体６ａには、ケース２のコネクタ部８内で突出させたターミナル片９が電気的に接続されている。
【００１３】
よって、第２の抵抗体６ｂの両端に所定の電圧を印加した状態で、回転シャフト７を所定角度だけ回すと、各接点部４ａ，４ｂが各抵抗体６ａ，６ｂ上を摺動し、抵抗体６ｂの抵抗値が、接点部４ｂの移動に基づいて変化する。そして、第１の抵抗体６ａに接続させたターミナル片９から外部に取り出される電圧値に基づいて回転ャフト７の回転角度が計測される。
【００１４】
このような円板状の回転部３及び基板５は、ケース２内に形成した収容空間部１０内に配置され、この収容空間部１０内において、回転部３と基板５とは、回転シャフト７の軸線Ｌ方向に離間させるように並設させる。そして、ケース２には、収容空間部１０と外部とを連通させる円形の開口部１１が形成され、ポテンショメータ１の組立てにおいて、この開口部１１から回転部３及び基板５が装填される。このような開口部１１の採用は、ポテンショメータ１の組立て作業性を良好にする。
【００１５】
図１及び図２に示すように、この開口部１１には、収容空間部１０内への水の侵入を防止するための蓋部１２が嵌め込まれ、この蓋部１２をダイアフラムによって構成させる。このダイアフラム１２は、回転部３及び基板５に対して並設させるようにケース２に固定させる。ダイアフラム１２は、弾性を有するゴム又はプラスチックで形成されると共に、中央に配置させて、軸線Ｌ方向に変位可能で偏平な円板状の調圧部１３と、この調圧部１３を包囲するリング状の枠部１４と、調圧部１３と枠部１４とを連結させる薄膜状の可撓部１５とを有している。
【００１６】
したがって、周囲温度が変化し、ダイアフラム１２を境にした内側と外側とに圧力差が生じた場合、内圧と外圧とが略同じになるように、ダイアフラム１２の調圧部１３が軸線Ｌ方向に変位して、収容空間部１０内の圧力が調整される。例えば、周囲温度の上昇によって、シール構造によって密封された収容空間部１０内の空気が膨張すると、調圧部１３が外方に変位し、逆に、周囲温度の降下によって、収容空間部１０内の空気が収縮すると、調圧部１３が内方に変位する。このように、内外の圧力差をなくすようにダイアフラム１２が働くことになる。実験によると、周囲温度が６０℃変化した場合、収容空間部１０内の容積を１７％増減させるようにダイアフラム１２の調圧部１３が変位し、内圧と外圧との均衡を保つようにダイアフラム１２が機能した。
【００１７】
このように、蓋部１２としてダイアフラムを採用すると、水に濡れ易いが、温度変化の少ない場所での利用は言うに及ばず、温度変化の激しい場所での利用をも可能にする。すなわち、温度変化に対応するように変位するダイアフラム１２によって、収容空間部１０内外での圧力差が可能な限り小さくなるので、収容空間部１０と外部との連通を阻止するためのシール部分を介して、空気が外から内又は内から外に向けて流動しようとする事態を可能な限り阻止し、シール部分の隙間の発生を抑制する。これによって、シール性が常に一定に保たれるようになり、安定した防水性能の維持が図られ、耐久性の向上を可能にする。なお、符号２２は、回転シャフト７からの水の侵入を防ぐゴム製のシールリングである。
【００１８】
ここで、ダイアフラム１２の枠部１４には、軸線Ｌ方向に突出した環状の凸部１７が形成されている。そして、ダイアフラム１２の組込み完了時において、この凸部１７の先端が基板５の裏面を軸線Ｌ方向に押圧することにより、基板５の表面の外周部分がケース２の着座面２ａに密着するように押し付けられる。このように、ダイアフラム１２が凸部１７を有することに起因し、組立て作業時において、基板５の表面の外周部分をケース２に圧着させるので、ダイアフラム１２と基板５との密着、並びに基板５とケース２との密着を容易かつ確実なものとし、ポテンショメータ１の軸線Ｌ方向における組立てが容易かつ確実なものになる。
【００１９】
特に、ダイアフラム１２自体をゴムなどの弾性変形自在な部材で構成させると好適である。この場合、ダイアフラム１２の凸部１７は、弾性変形しながら基板５の裏面に押し当てられるので、基板５とケース２との密着性、並びにダイアフラム１２と基板５との密着性を高めることができる。
【００２０】
更に、ダイアフラム１２の枠部１４の外周面１４ａと、開口部１１を形成する壁面１１ａとの密着を容易かつ確実なものにするため、金属製のリング体２０が利用される。このリング体２０は、Ｏ字状であるが、Ｃ字状にして径方向にバネ性をもたせるようにしてもよい。このようなリング体２０は、組立て作業時にダイアフラム１２の枠部１４に嵌め込まれ、枠部１４の内周面１４ｂを、軸線Ｌに垂直な方向（径方向）において外側に向けて押圧する。これによって、枠部１４の外周面１４ａが開口部１１の壁面１１ａに密着するように押し付けられる。
【００２１】
このようなリング体２０の採用は、ダイアフラム１２でケース２に蓋をする場合において、ケース２に対するダイアフラム１２の固定を簡単なものにする。すなわち、ダイアフラム１２とケース２との密着が容易かつ確実なものとなり、ダイアフラム１２にリング体２０を外から嵌め込むような作業によって、ポテンショメータ１の軸線Ｌ方向における組立てを容易かつ確実なものにする。特に、ダイアフラム１２自体をゴムなどの弾性変形自在な部材で構成させると、リング体２０によってダイアフラム１２の枠部１４を弾性変形させながら、ダイアフラム１２の外周面１４ａと開口部１１の壁面１１ａとの密着性を高めることができる。
【００２２】
本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、例えば、多回転型のポテンショメータに防水機能をもたせる場合にも有効な方策である。
【００２３】
【発明の効果】
本発明による防水型ポテンショメータは、以上のように構成されているため、次のような効果を得る。すなわち、抵抗体と抵抗体上を摺動接触する接点部とを、ケース内の収容空間部内に配置させた防水型ポテンショメータにおいて、収容空間部と外部とを連通させる開口部に蓋部を設け、この蓋部をダイアフラムによって構成させたことにより、防水性能の向上が図られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る防水型ポテンショメータの一実施形態を示す断面図である。
【図２】図１の防水型ポテンショメータの要部であるダイアフラムを示す斜視図である。
【符号の説明】
１…ポテンショメータ、２…ケース、３…回転部、４ａ，４ｂ…接点部、５…基板、６ａ，６ｂ…抵抗体、７…回転シャフト、１０…収容空間部、１１…開口部、１１ａ…開口部の壁面、１２…ダイアフラム（蓋部）、１４…枠部、１４ａ…枠部の外周面、１４ｂ…枠部の内周面、１７…凸部、２０…リング体、Ｌ…軸線。

Claims (4)

1. 抵抗体と前記抵抗体上を摺動接触する接点部とを、ケース内の収容空間部内に配置させた防水型ポテンショメータにおいて、
   前記収容空間部と外部とを連通させる開口部に蓋部を設け、この蓋部をダイアフラムによって構成させたことを特徴とする防水型ポテンショメータ。
2. 前記抵抗体を表面側に形成した基板と、前記接点部を固定した回転部とを前記収容空間部内で対向して配置させ、前記基板と前記ダイアフラムとを対向して配置させ、前記回転部に設けた回転シャフトの軸線方向において前記基板と前記回転部と前記ダイアフラムとを並設させ、前記ダイアフラムに形成した凸部の先端で前記基板の裏面を押圧して、前記基板の前記表面の外周部分を前記ケースに圧着させたことを特徴とする請求項１記載の防水型ポテンショメータ。
3. 前記ダイアフラムの外周縁に形成した枠部の内周面を、前記軸線に対して垂直な方向に押圧して、前記枠部の外周面を、前記開口部を形成する壁面に密着させるリング体を更に有することを特徴とする請求項１又は２記載の防水型ポテンショメータ。
4. 前記ダイアフラムは、弾性変形自在な部材で形成したことを特徴とする請求項２又は３記載の防水型ポテンショメータ。

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