JP6469278B1 - Wire wound potentiometer - Google Patents
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Abstract
【課題】薄型化された巻線型ポテンショメータを提供する。【解決手段】巻線型ポテンショメータは、第1の抵抗線61に接続した入力端子と、第2の抵抗線62と接続した出力端子と、第1の抵抗線61及び第2の抵抗線62の表面を摺動する接点23を有する摺動子と、を備え、摺動子の接点23が、第1の抵抗線61及び第2の抵抗線62に接触して第1の抵抗線61及び第2の抵抗線62を短絡し、入力端子から入力電圧を印加すると同時に出力端子から出力電圧を出力する。【選択図】図5A wire-wound potentiometer with reduced thickness is provided. A wound potentiometer includes an input terminal connected to a first resistance line, an output terminal connected to a second resistance line, and surfaces of the first resistance line and the second resistance line. A slider having a contact 23 that slides on the first resistance wire 61 and the second resistance wire 62, and the contact 23 of the slider contacts the first resistance wire 61 and the second resistance wire 62. The resistance wire 62 is short-circuited, and an input voltage is applied from the input terminal and simultaneously, an output voltage is output from the output terminal. [Selection] Figure 5
Description
本発明は、巻線型の抵抗体に接触した接点を摺動させることで、目的とする出力電圧を得ることができる巻線型ポテンショメータに関する。 The present invention relates to a winding potentiometer that can obtain a target output voltage by sliding a contact point in contact with a winding resistor.
従来、抵抗体に接点を接触させて出力電圧を取り出すことのできるポテンショメータが知られている(例えば、特許文献1)。 Conventionally, a potentiometer that can take out an output voltage by bringing a contact point into contact with a resistor is known (for example, Patent Document 1).
また、絶縁性を有する又は絶縁性皮膜を有する芯材に抵抗線を一定のピッチで巻いた巻線エレメント(抵抗体)を使用する巻線型ポテンショメータが知られている。 In addition, a winding potentiometer that uses a winding element (resistor) in which resistance wires are wound around a core material having an insulating property or an insulating film at a constant pitch is known.
図10に示すように、従来の巻線型ポテンショメータ100の構造としては、巻線エレメント106に巻かれた抵抗線の両端が導電性を有する部材を介して入力端子105に接続されている。また、摺動子140のスライドレバーの先端に固定された接点は、スライドアーム121、スリップリング103及びワイヤー接点104を介して入力端子とは別の出力端子105に接続されている。
As shown in FIG. 10, in the structure of the
スリップリング103は、絶縁性の部材であるブッシュ128を介してシャフト112に固定されている。ワイヤー接点104はV字形状に折り曲げられており、折り曲げ側は出力端子105に固定され、反対側はスリップリング103の溝と適切な与圧で接触している。これらの構造により、接点がシャフト112の回転に応じて巻線エレメント106上を摺動し、入力端子105の間に電圧が印加されると、巻線エレメント106上の接点位置、すなわちシャフト112の回転角度を印加電圧の分圧として出力端子105から取り出すことができる。
The
しかしながら、従来の巻線型ポテンショメータ100では、巻線エレメント106と接点との位置関係と、スリップリング103とワイヤー接点104との位置関係を、互いに干渉させないため、シャフト112の軸方向においてスリップリング103とスライドアーム121をずらした状態で配置させている。このため、スリップリング103とスライドアーム121を収納するための空間を確保するために、ケース130のシャフトの軸方向の高さがある程度高くなり、薄型化が難しいという問題があった。
However, in the
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、薄型化された巻線型ポテンショメータを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a point, and an object thereof is to provide a thin wire-wound potentiometer.
上記課題を解決するために、本発明の巻線型ポテンショメータは、円環状の芯材と、芯材の外周に所定の間隔で巻き付けられた第1の抵抗線と、第1の抵抗線と並行となるように芯材の外周に巻き付けられた、第1の抵抗線よりも低い抵抗値を有する第2の抵抗線と、第1の抵抗線に接続した入力端子と、第2の抵抗線と接続した出力端子と、第1の抵抗線及び第2の抵抗線の表面を摺動する接点を有する摺動子と、を備え、摺動子の接点が、第1の抵抗線及び第2の抵抗線に接触して第1の抵抗線及び第2の抵抗線を短絡し、入力端子から入力電圧を印加すると同時に出力端子から出力電圧を出力する。 In order to solve the above-described problems, a wound potentiometer of the present invention includes an annular core material, a first resistance wire wound around the outer periphery of the core material at a predetermined interval, and a first resistance wire in parallel. A second resistance wire having a lower resistance value than the first resistance wire, wound around the outer periphery of the core material, an input terminal connected to the first resistance wire, and a second resistance wire An output terminal, and a slider having contacts that slide on the surfaces of the first resistance wire and the second resistance wire, and the contact points of the slider are the first resistance wire and the second resistance wire. The first resistance wire and the second resistance wire are short-circuited in contact with the wire, and an input voltage is applied from the input terminal and simultaneously an output voltage is output from the output terminal.
本発明の巻線型ポテンショメータによれば、部品点数を減らして外形寸法を小さくしたので、薄型にすることができる。また、部品点数が少なくなるので、ポテンショメータの組み立て作業を簡単に行うことができる。
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
According to the wire wound potentiometer of the present invention, the number of parts is reduced and the outer dimensions are reduced, so that the thickness can be reduced. In addition, since the number of parts is reduced, the assembly work of the potentiometer can be easily performed.
Problems, configurations, and effects other than those described above will be clarified by the following description of embodiments.
以下、本発明の巻線型ポテンショメータの実施の形態例(以下、「本例」という。)について、図面を参照して説明する。なお、各図において共通の部材には、同一の符号を付している。また、各図において、接続等で使用するリード線の表記は適宜省略する。 Hereinafter, an embodiment of a winding potentiometer of the present invention (hereinafter referred to as “this example”) will be described with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the common member in each figure. In each drawing, the notation of lead wires used for connection and the like is omitted as appropriate.
図1は、本例の巻線型ポテンショメータ1の外観斜視図である。
図1に示すように、巻線型ポテンショメータ1は、有底筒状のケース30と、ケース30の底面部に挿入されたシャフト12と、を備えている。ケース30の上部には、連結バンド25と連結バンド用ねじ27によって、裏蓋8が着脱可能に取り付けられている。ケース30の側面には端子部5が設けられており、端子部5は複数の端子51、52、53で構成されている。複数の端子のうち、端子51、53は入力端子であり、端子52は出力端子である。
FIG. 1 is an external perspective view of a
As shown in FIG. 1, the
図2は、上述した巻線型ポテンショメータ1の裏蓋8を外した状態の斜視図である。
図2に示すように、ケース30の内部中央には、底面部から挿入されたシャフト12の上端部12aが位置している。
FIG. 2 is a perspective view of the
As shown in FIG. 2, an
また、ケース30の内部には、抵抗体としての巻線エレメント6が設けられている。巻線エレメント6は、円環状であって、ケース30の下方において内側面に沿って配置されている。巻線エレメント6は、リード線を介して端子部5に接続されている。なお、巻線エレメント6の詳細については後述する。
A
シャフト12には、巻線エレメント6に摺動接触する接点23を有する摺動子40が、絶縁性部材で構成された円筒状のブッシュ28を介して取り付けられている。摺動子40は、シャフト12の円周方向に沿って移動可能である。摺動子40は、ブッシュ28と結合しており、ケース30の内側面に向かって延びる金属製のスライドアーム21と、スライドアーム21の先端に連設されてケース30の内側面に沿って延びるスライドレバー22と、スライドレバー22の先端部に設けられたケース30の内側面に向かって突出する半球状の接点23と、で構成されている。スライドレバー22は、バネ性を有する薄い金属部材で構成されており、接点23に適度な圧力を付与することで、接点23を巻線エレメント6に沿って摺動移動させることができる。
A
なお、本例では、一体成形された樹脂製のブッシュ28と金属製のスライドアーム21とを用いているが、ブッシュ28とスライドアーム21とを別々の部品で構成するようにしてもよい。
In this example, the integrally formed
図3は、図1のA−A線で切断した本例の巻線型ポテンショメータ1の断面図である。
図3に示すように、シャフト12の先端部12aが裏蓋8の中心部に形成された嵌合穴8aに嵌合された状態で、連結バンド25によって裏蓋8がケース30に固定されている。
FIG. 3 is a cross-sectional view of the
As shown in FIG. 3, the back cover 8 is fixed to the
また、嵌合穴8aおよび底面部31の中央に形成された保持穴31aには、ボールベアリング10が嵌め込まれている。このボールベアリング10を介して、シャフト12がケース30に対して回転可能に支持されている。
The ball bearing 10 is fitted in the
ケース30の内側面の下方には、巻線エレメント6を保持するための凹部26aが形成された円環状のエレメントホルダ26が設けられている。エレメントホルダ26の凹部26aには、巻線エレメント6が載置されている。
An
摺動子40は、ブッシュ28の高さ方向中央部の位置で、ブッシュ28と結合している。すなわち、本例では、摺動子40が、巻線エレメント6に接点23を接触させた状態で、裏蓋8と底面部31との間の空間に配置されている。
The
図4は、本例で用いる巻線エレメント6の全体斜視図である。
図4に示すように、巻線エレメント6は、両端部6aを近接させて円環状に形成された絶縁性を有する芯材60に、2種類の抵抗線61、62を一定のピッチで巻回させた、いわゆる2条巻きで構成されている。なお、芯材として、絶縁性皮膜を有する部材を用いてもよい。
FIG. 4 is an overall perspective view of the
As shown in FIG. 4, the
2種類の抵抗線61、62は、所定の抵抗値を有する第1抵抗線61と、第1抵抗線61の抵抗値よりも低い抵抗値を有する第2抵抗線62とで構成されている。第1抵抗線61は、従来の巻線型ポテンショメータに使用される巻線エレメントと同様に、ポテンショメータとしての全抵抗値を決める要素となる。なお、本例では、第1抵抗線61の線径と第2抵抗性62の線径とが略同一になるように構成されている。これにより、抵抗線に沿って接点23の摺動をスムーズに行うことができる。
The two types of
巻線エレメント6の両端6a付近において、第1抵抗線61の端部のうち一端部は、導電性部材を介して入力端子51に接続され、他端部は入力端子53に接続されている。また、第2抵抗線62の一端部若しくは両端部は、導電性部材を介して出力端子52に接続されている。
In the vicinity of both ends 6 a of the winding
図5Aは巻線エレメントと接点との接触状態を示す図であり、図5Bはその拡大図である。
図5Aに示すように、本例における摺動子40の接点23は、巻線エレメント6に巻回された抵抗線と常に接触する状態に保持されている。また、図5Bに示すように、本例では、抵抗線上を摺動する接点23は、常に第1抵抗線61及び第2抵抗線62の少なくとも1箇所以上と同時に接触するように構成されている。すなわち、本例では、接点23が抵抗線上を摺動移動する際に、接点23を介して、第1抵抗線61と第2抵抗線62とが常に短絡している状態に保たれる。
FIG. 5A is a diagram showing a contact state between the winding element and the contact, and FIG. 5B is an enlarged view thereof.
As shown in FIG. 5A, the
これにより、本例の巻線型ポテンショメータ1では、入力端子51、53に電圧を印加した際の接点位置の電圧(第1抵抗線61による分圧)は、接点23によって第1抵抗線61と短絡した第2抵抗線62を介して、出力端子52から取り出すことができる。すなわち、シャフト12の回転角度を印加電圧の分圧として出力端子52から取り出すことができる。
As a result, in the
本例の巻線型ポテンショメータ1では、従来の巻線型ポテンショメータ100において用いられていたスリップリング103及びワイヤー接点104が不要となるため、スリップリング103及びワイヤー接点104を収納するためのケース30のシャフト軸方向の空間が不要となり、巻線型ポテンショメータ1を薄型化することができる。
In the wound-
さらには、スリップリング103及びワイヤー接点104が不要となるため、部品点数を削減してコストを安くすることができる。また、巻線型ポテンショメータ1を組み立てる際の作業工程を減らし、組立作業の効率を上げることができる。
Furthermore, since the
図6は、本例の巻線型ポテンショメータ1の出力特性図であって、横軸は時計回り方向におけるシャフト12の回転角度を表し、縦軸は出力電圧比を表す。
FIG. 6 is an output characteristic diagram of the
図6に示すように、第2抵抗体62に接続されている出力端子52からの出力電圧比は0%から立ち上がり、摺動子40の回転角範囲に応じて100%出力を得ることができる。なお、本例では、摺動子の回転角範囲が350°の場合に電圧出力が100%になるように設定されている。
As shown in FIG. 6, the output voltage ratio from the
なお、図に示した出力電圧比の傾きは一例であって、任意に設定することができる。また、本例では、出力電圧比がリニアに変化する抵抗体の組み合わせを前提に説明をしているが、出力電圧比が所定の関数特性で表すことができる抵抗体の組み合わせを用いてもよい。 The slope of the output voltage ratio shown in the figure is an example, and can be set arbitrarily. In this example, the description is based on the combination of resistors whose output voltage ratio changes linearly. However, a combination of resistors whose output voltage ratio can be expressed by a predetermined function characteristic may be used. .
つぎに、本例の巻線型ポテンショメータ1を組み立てる手順について、図7〜図9の分解図を用いて説明する。
Next, a procedure for assembling the
図7に基づいて、巻線エレメント6をケース30に組み付ける手順について説明する。
図7に示すように、ケース30には、端子部5が予め圧入固定されている。先ず、ケース30の底面部31の中央に形成された保持穴31aにボールベアリング10を嵌合し、接着固定する。次に、巻線エレメント6を円環状のエレメントホルダ26の凹部26aに固定した後、エレメントホルダ26をケース30の内側面の下方に嵌め合わせて接着固定する。
The procedure for assembling the winding
As shown in FIG. 7, the
エレメントホルダ26をケース30に固定した後、巻線エレメント6の第1抵抗線61と入力端子51、53とを、第2抵抗線62と出力端子52とを、図示しない導電性を有する部材を用いて接続する。
After fixing the
次に、図8に基づいて、シャフト12をケース30に組み付ける作業手順を説明する。
Next, an operation procedure for assembling the
まず、シャフト12に摺動子40を取り付ける。
シャフト12の上端部12a付近には、CE型リング14を係合させるための係合溝が2箇所形成されている。下方の係合溝にCE型リング14を係合させ、接点23を先端部に取り付けたスライドレバー22をスライドアーム21に組み付けた後、スライドアーム21が結合されているブッシュ28をシャフト12の上端部12aから挿入する。このとき、CE型リング14とブッシュ28との間には必要に応じて調整ワッシャ13を挟むようにしてもよい。その後、上方の係合溝にCE型リング14を係合する。
First, the
In the vicinity of the
次に、ケース30の底面部31の中央に形成された貫通孔33に、摺動子40が取り付けられたシャフト12の下端部を挿入し、シャフト12をエレメントホルダ26が設けられたケース30に組み付ける。シャフト12をケース30に組み付けた後、ばね性のあるスライドレバー22を調整し、接点23と巻線エレメント6との当たり具合(接点の与圧)が適切になるように調整する。
Next, the lower end portion of the
また、シャフト12の軸方向において、摺動子40の接点23が巻線エレメント6に当接しないような場合には、下方のCE型リング14とブッシュ28との間に挟む調整ワッシャ13の枚数を変更して微調整を行う。接点23と巻線エレメント6の位置関係が適正であることが確認できた場合には、ブッシュ28とシャフト12とを接着固定する。
Further, when the
次に、図9に基づき、摺動子40が取り付けられたケース30に裏蓋8を組み付ける手順について説明する。
Next, a procedure for assembling the back cover 8 to the
先ず、裏蓋8の中央部に形成された嵌合穴8aにボールベアリング10を嵌合し、接着固定する。
つぎに、ケース30に取り付けられたシャフト12に調整ワッシャ13を挿入した後、ボールベアリング10を固定した裏蓋8をケース30の上部に嵌め合わせる。このとき、シャフト12の上端部12aを裏蓋8の中央部に形成された嵌合穴8aに嵌合させる。その後、連結バンド25および連結バンド用ねじ27を用いて、裏蓋8をケース30に固定する。
First, the
Next, after the adjustment washer 13 is inserted into the
このとき、シャフト12の軸方向において、シャフト12にガタつきが発生していないかを確認する。シャフト12のガタつきが発生している場合には、CE型リング14と裏蓋8と間に挟む調整ワッシャ13の枚数を増やしたり、調整ワッシャ13の厚さを変更したりして、ガタつきを取り除く微調整を行う。
At this time, in the axial direction of the
以上述べたように、本例の巻線型ポテンショメータ1によれば、従来の巻線型ポテンショメータのようにスリップリング及びワイヤー接点を用いる必要がないため、部品点数を少なくしてケースの外形寸法を小さくできる。その結果として、巻線型ポテンショメータを薄型にすることができる。
As described above, according to the
なお、本発明は上述しかつ図面に示した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形実施が可能である。例えば、摺動子40の構成は、本例に限定されるものではなく、接点23が巻線エレメント6に接触し、摺動できるものであればよい。
The present invention is not limited to the embodiment described above and shown in the drawings, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention described in the claims. For example, the configuration of the
また、本例の2条巻きにした巻線エレメント6を直線摺動型のポテンショメータ及び多回転型のポテンショメータに適用してもよい。
Further, the winding
1・・・巻線型ポテンショメータ、5・・・端子部、6・・・巻線エレメント、8・・・裏蓋、10・・・ボールベアリング、12・・・シャフト、13・・・調整ワッシャ、14・・・CE型リング、21・・・スライドアーム、22・・・スライドレバー、23・・・接点、25・・・連結バンド、26・・・エレメントホルダ、26a・・・凹部、27・・・連結バンド用ねじ、28・・・ブッシュ、30・・・ケース、31・・・底面部、31a・・・保持穴、33・・・貫通孔、40・・・摺動子、51、52・・・入力端子、53・・・出力端子、60・・・芯材、61・・・第1抵抗線、62・・・第2抵抗線、100・・・巻線型ポテンショメータ、103・・・スリップリング、104・・・ワイヤー接点、105・・・端子、106・・・巻線エレメント、112・・・シャフト、121・・・スライドアーム、128・・・ブッシュ、130・・・ケース、140・・・摺動子
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記芯材の外周に所定の間隔で巻き付けられた第1の抵抗線と、
前記第1の抵抗線と並行となるように前記芯材の外周に巻き付けられた、前記第1の抵抗線よりも低い抵抗値を有する第2の抵抗線と、
前記第1の抵抗線に接続した入力端子と、
前記第2の抵抗線と接続した出力端子と、
前記第1の抵抗線及び前記第2の抵抗線の表面を摺動する接点を有する摺動子と、を備え、
前記摺動子の接点が、前記第1の抵抗線及び前記第2の抵抗線に接触して前記第1の抵抗線及び前記第2の抵抗線を短絡し、前記入力端子から入力電圧を印加すると同時に前記出力端子から出力電圧を出力する
巻線型ポテンショメータ。 An annular core material;
A first resistance wire wound around the outer periphery of the core member at a predetermined interval;
A second resistance wire having a resistance value lower than that of the first resistance wire, wound around the outer periphery of the core material so as to be parallel to the first resistance wire;
An input terminal connected to the first resistance wire;
An output terminal connected to the second resistance wire;
A slider having a contact that slides on the surfaces of the first resistance wire and the second resistance wire;
The contact of the slider contacts the first resistance wire and the second resistance wire, short-circuits the first resistance wire and the second resistance wire, and applies an input voltage from the input terminal. At the same time, a winding potentiometer that outputs an output voltage from the output terminal.
請求項1に記載の巻線型ポテンショメータ。 The wire wound potentiometer according to claim 1, wherein a wire diameter of the first resistance wire is equal to a wire diameter of the second resistance wire.
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