JP7383562B2 - multi-turn potentiometer - Google Patents
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Description
本発明の実施形態は、例えば巻線抵抗を用いた多回転ポテンショメータに関する。 Embodiments of the present invention relate to multi-turn potentiometers using, for example, wire-wound resistors.
例えば巻き芯に巻線抵抗が巻回された輪状の抵抗素子と、輪状の抵抗素子に接触された摺動子と、摺動子を抵抗素子に沿って回転させるシャフトとを具備し、輪状の抵抗素子に沿って摺動子を移動させ、抵抗素子への印加電圧を分圧して取り出す巻線形ポテンショメータが知られている(例えば特許文献1参照) For example, the ring-shaped resistance element includes a ring-shaped resistance element in which a wire-wound resistance is wound around a winding core, a slider in contact with the ring-shaped resistance element, and a shaft that rotates the slider along the resistance element. A wire-wound potentiometer is known in which a slider is moved along a resistance element to divide and extract the voltage applied to the resistance element (for example, see Patent Document 1).
巻線形ポテンショメータにおいて、摺動子は、シャフトの回転に従って抵抗素子に沿って移動される。摺動子が輪状の抵抗素子の一端、又は他端に到達した状態において、摺動子は、例えばストッパにより停止される。しかし、この状態において、シャフトがさらに回転された場合、摺動子や摺動子を保持する部品が破損され、ポテンショメータ自体が破損される。 In a wound potentiometer, the slider is moved along the resistive element as the shaft rotates. When the slider reaches one end or the other end of the ring-shaped resistance element, the slider is stopped by, for example, a stopper. However, if the shaft is further rotated in this state, the slider and the parts that hold the slider will be damaged, and the potentiometer itself will be damaged.
本発明の実施形態は、シャフトの回転に伴う部品の破損を防止することが可能な多回転ポテンショメータを提供する。 Embodiments of the present invention provide a multi-turn potentiometer that can prevent damage to parts due to shaft rotation.
本実施形態の多回転ポテンショメータは、ハウジングと、前記ハウジング内に設けられた螺旋状の抵抗体と、前記抵抗体の軸心に沿って配置されたロータと、前記ロータの周囲に設けられ、前記ロータの軸心に沿って少なくとも1つの凹部を有する導体と、前記ロータの回転に伴い前記抵抗体に沿って移動可能で、前記導体の前記凹部に係合可能な弾性を有する少なくとも1つの接触部を有するホルダと、前記ホルダに設けられ、第1端部が前記抵抗体に接触され、第2端部が前記導体に接触される可動接点と、前記ハウジング内に設けられ、前記ホルダの回転を阻止するストッパと、を具備する。 The multi-rotation potentiometer of this embodiment includes a housing, a spiral resistor provided in the housing, a rotor disposed along the axis of the resistor, and a rotor provided around the rotor. a conductor having at least one concave portion along the axis of the rotor; and at least one contact portion movable along the resistor as the rotor rotates and having elasticity capable of engaging with the concave portion of the conductor. a movable contact provided in the holder and having a first end in contact with the resistor and a second end in contact with the conductor; and a movable contact provided in the housing and configured to control rotation of the holder. A stopper is provided.
以下、実施の形態について、図面を参照して説明する。図面において、同一部分には、同一符号を付している。 Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings. In the drawings, the same parts are designated by the same reference numerals.
図1は、本実施形態に係る多回転ポテンショメータ10の外観を示している。ハウジング11は、筒状のケース12、第1プレート13、第2プレート14、及び例えば2つのバンド15a、15bを具備している。第1プレート13は、ケース12の一端に取り付けられ、第2プレート14は、ケース12の他端に取り付けられる。第1プレート13及び第2プレート14は、2つのバント15a、15bにより、ケース12に固定される。
FIG. 1 shows the appearance of a
シャフト16は、第1プレート13からハウジング11の内部に挿入され、ハウジング11に回転可能に保持される。ハウジング11の側面には、複数の端子17、18、19が設けられている。
The
図2、図3に示すように、ハウジング11の内部には、螺旋状に巻回された抵抗体20が設けられている。抵抗体20の一端部は、端子17に電気的に接続され、抵抗体20の他端部は、端子18に電気的に接続される。端子19は、後述する可動接点24と電気的に接続され、可動接点24が抵抗体20に接触した状態で移動されると、端子19と、端子17又は端子18との間に抵抗分割された電圧が出力される。
As shown in FIGS. 2 and 3, a
抵抗体20の中心部には、シャフト16が配置される。ハウジング11内のシャフト16の周囲にはロータ21が固定され、ロータ21はシャフト16と共に回転される。ロータ21の長さは、ハウジング11内のシャフト16の長さとほぼ等しく、ロータ21は、図3に示すように、その周囲の一部に凹部21aを有している。凹部21aは、シャフト16の軸心に沿ってロータ21の長手方向に設けられている。すなわち、凹部21aは、ロータ21の第1端部(第1プレート13側)から第2端部(第2プレート14側)に亘って設けられている。
A
尚、シャフト16とロータ21は、別体構造とされているが、シャフト16とロータ21を一体構造とすることも可能である。
Although the
ロータ21の周囲には導体25が設けられている。導体25は、ロータ21の第1端部から第2端部に亘って設けられ、導体25の一部には、ロータ21の凹部21aに従って凹部25aが設けられている。すなわち、凹部25aは、ロータ21の第1端部から第2端部に亘って設けられている。以下、凹部とは、導体25に設けられた凹部25aを言う。
A
導体25は、ロータ21の周囲に設けられた例えば金属板であるが、ロータ21の周囲に、例えばメッキにより形成された金属箔であってもよい。
The
導体25は、第2端部に円弧状の導電性接触子25bを具備している。接触子25bは、ロータ21の底部に対応して配置されており、その先端がロータ21の底部から離れるように配置されている。このため、接触子25bは、弾性を有しており、接触子25bの先端が端子19に電気的に接触される。
The
具体的には、図2に示すように、端子19は、ロータ21の底部に対してリング状の接触部19aを具備し、接触子25bは、リング状の接触部19aに接触される。このため、接触子25bは、ロータ21の回転に伴い、常時接触部19aに接触される。
Specifically, as shown in FIG. 2, the terminal 19 includes a ring-shaped
接触子25bは、導体25が金属板により構成されている場合、導体と一体的に設けられ、導体25に対して折曲して形成される。また、導体25が金属箔により構成される場合、接触子25bは、例えば金属板により導体25とは別に形成され、金属箔としての導体25に電気的及び機械的に接続される。
When the
図3に示すように、ロータ21の周囲には、ホルダ22が所定間隔離間して設けられる。ホルダ22は、後述する可動接点24を保持するホルダとして機能する。ホルダ22は、例えば樹脂製であり、インシュレータとしても機能する。
As shown in FIG. 3,
ホルダ22は、リング状であり、その幅は、ロータ21の長さより短く、抵抗体20を構成する例えば金属配線の直径より僅かに広い。ホルダ22は、周囲に第1ガイド22aと、第2ガイド22b、及び保持部22cを具備し、内側の一部に接触部22dを具備している。
The
第1ガイド22a、第2ガイド22b、及び保持部22cのそれぞれは、抵抗体20が挿入される溝22eを有している。ホルダ22は、抵抗体20が複数の溝22eに挿入された状態で、抵抗体20に沿って回転可能とされ、ホルダ22は、抵抗体20に沿って、回転しながらロータ21の長手方向に移動可能とされている。
Each of the
図3、図4Aに示すように、可動接点24は、ホルダ22に保持される。可動接点24は、例えば弾性を有する導電性金属により構成され、第1端部24a及び第2端部24bを有している。可動接点24は、その中間部がホルダ22を貫通し、第1端部24aは、保持部22c内に配置され、保持部22c内において、抵抗体20に電気的に接触される。第2端部24bは、ホルダ22の内側に配置され、ロータ21に設けられた導体25の表面に電気的に接触される。
As shown in FIGS. 3 and 4A, the
接触部22dは、ホルダ22に対して弾性を有しており、導体25の表面に接触される。さらに、接触部22dは、導体25の凹部25aに係合可能とされており、ホルダ22は、接触部22dが凹部25aに係合した状態において、ロータ21と共に回転し、ロータ21の長手方向に移動可能とされている。このため、シャフト16が回転されると、ロータ21の回転に伴いホルダ22が回転され、ホルダ22は、抵抗体20に沿って回転しながらロータ21の長手方向に移動される。
The
具体的には、図3に示すように、シャフト16が矢印A方向に回転されると、ロータ21及びホルダ22も矢印A方向に回転され、ホルダ22は、抵抗体20に沿って矢印C方向に移動される。また、シャフト16が矢印B方向に回転されると、ロータ21及びホルダ22も矢印B方向に回転され、ホルダ22は、抵抗体20に沿って矢印D方向に移動される。
Specifically, as shown in FIG. 3, when the
図3、図4Aに示すように、第1プレート13の内面には、第1ストッパ13aが設けられ、図4Bに示すように、第2プレート14の内面には、第2ストッパ14aが設けられている。第1ストッパ13aは、ホルダ22の第1ガイド22aが当接されたとき、ホルダ22の回転を停止させ、第2ストッパ14aは、ホルダ22の第2ガイド22bが当接されたとき、ホルダ22の回転を停止させる。
As shown in FIGS. 3 and 4A, a
具体的には、シャフト16が図示矢印B方向に回転され、ホルダ22が第1プレート13側に移動されたとき、ホルダ22の第1ガイド22aが第1ストッパ13aに当接し、シャフト16、ロータ21、ホルダ22の回転が停止される。また、シャフト16が図示矢印A方向に回転され、ホルダ22が第2プレート14側に移動されたとき、ホルダ22の第2ガイド22bが第2ストッパ14aに当接し、シャフト16、ロータ21、ホルダ22の回転が停止される。
Specifically, when the
(ロータと接触部の動作)
上記のように、例えばホルダ22の第1ガイド22aが第1ストッパ13aに当接し、ホルダ22が停止された状態において、さらに、シャフト16が図示矢印B方向に回転されると、ホルダ22の接触部22dと導体25の凹部25aとの係合状態が解除され、接触部22dが導体25の表面に接触した状態で、シャフト16とロータ21のみが図示矢印B方向に回転される。すなわち、凹部25aと接触部22dとの接触圧より大きなトルクが、図示矢印B方向にシャフト16に印加された場合、シャフト16とロータ21は、ホルダ22に対して空転する。このため、シャフト16の回転に伴うホルダ22や導体25、ロータ21などの破損を防止することが可能である。その後、さらにシャフト16が回転されると、接触部22dは、凹部25aに再度係合され、シャフト16が図示矢印A方向に回転されると、ホルダ22は、図3に示す矢印C方向に移動される。
(Operation of rotor and contact part)
As described above, for example, when the
また、ホルダ22の第2ガイド22bが第2ストッパ14aに当接し、ホルダ22が停止された状態において、さらに、シャフト16が図示矢印A方向に回転されると、ホルダ22の接触部22dと導体25の凹部25aとの係合状態が解除され、接触部22dが導体25の表面に接触された状態で、シャフト16とロータ21のみが図示矢印A方向に回転される。すなわち、凹部25aと接触部22dとの接触圧より大きなトルクが、図示矢印A方向にシャフト16に印加された場合、シャフト16とロータ21は、ホルダ22に対して空転する。このため、シャフト16の回転に伴うホルダ22や導体25、ロータ21などの破損を防止することが可能である。その後、さらにシャフト16が回転されると、接触部22dは、凹部25aに再度係合され、シャフト16が図示矢印B方向に回転されると、ホルダ22は、図3に示す矢印D方向に移動される。
Further, when the
(実施形態の効果)
上記実施形態によれば、シャフト16と共に回転されるロータ21の周囲に凹部25aを有する導体25を設け、ロータ21の周囲に配置されたホルダ22に凹部25aと弾性的に接触する接触部22dを設け、凹部25aと接触部22dとの接触圧より大きなトルクが、シャフト16に印加された場合、シャフト16とロータ21がホルダ22に対して空転するように構成されている。したがって、ホルダ22が第1ストッパ13a、又は第2ストッパ14aにより停止された状態において、シャフト16に過剰なトルクが印加された場合においても、ホルダ22や導体25、ロータ21などの破損を防止することができ、長寿命の多回転ポテンショメータを提供することが可能である。
(Effects of embodiment)
According to the above embodiment, the
(変形例)
図5、図6は、本実施形態の変形例を示すものであり、いずれも要部のみを示している。
(Modified example)
5 and 6 show modified examples of this embodiment, and both show only essential parts.
上記実施形態において、導体25は1つの凹部25aを有し、ホルダ22は、1つの接触部22dを有している。これに対して、変形例において、導体25は、複数の凹部25aを有し、ホルダ22は、複数の接触部22dを有している。
In the above embodiment, the
具体的には、導体25は、周囲に等間隔に配置された例えば3つの凹部25aを有し、ホルダ22は、内側に等間隔に配置された例えば3つの接触部22dを有している。各接触部22dは、各凹部25aに係合可能とされている。
Specifically, the
上記構成において、シャフト16及びロータ21が回転されると、ロータ21の回転が複数の凹部25a及び複数の接触部22dを介してホルダ22に伝達され、ホルダ22は、ロータ21と共に回転され、ロータ21の長手方向に移動する。
In the above configuration, when the
ホルダ22の第1ガイド22aが第1ストッパ13aに当接し、又は第2ガイド22bが第2ストッパ14aに当接すると、複数の凹部25aと複数の接触部22dとの係合状態が解除され、シャフト16及びロータ21が空転される。このため、ホルダ22や導体25、ロータ21などの破壊を防止できる。その後、さらに、シャフト16が回転されると、各接触部22dは隣接する各凹部25aに係合され、逆方向の回転及び移動が可能となる。
When the
(変形例の効果)
上記変形例によれば、導体25は、複数の凹部25aを有し、ホルダ22は、複数の凹部25aと係合する複数の接触部22dを有しており、シャフト16に過剰なトルクが印加された場合、複数の凹部25aと複数の接触部22dとの係合状態が解除されて、シャフト16及びロータ21が空転する。このため、ホルダ22などの破損を防止することができ、長寿命の多回転ポテンショメータを提供することが可能である。
(Effect of modified example)
According to the above modification, the
しかも、ホルダ22は、複数の接触部22dにより、複数の凹部25aと接触しているため、ホルダ22をロータ21に対してほぼ直角に、且つ安定に配置することができる。したがって、ホルダ22をロータ21に沿って滑らかに移動させることができる。
Furthermore, since the
さらに、可動接点24の第2端部24bと導体25との接触位置は、ホルダ22がロータ21に対して回転した位置に応じてP1、P2、又はP3と変化する。このため、可動接点24の第2端部24bと導体25との接触位置を変えることができるため、導体25の局所的な摩耗を低減でき、導体25及びポテンショメータの寿命を延ばすことが可能である。
Further, the contact position between the
また、導体25は、複数の凹部25aを有し、ホルダ22は、複数の接触部22dを有するため、シャフト16及びロータ21が空転した後、接触部22dを隣接する凹部25aと素早く係合させることができる。したがって、即、逆回転させることが可能であり、操作性が良好である。
Moreover, since the
その他、本発明は上記各実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記各実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。 In addition, the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments as they are, and in the implementation stage, the constituent elements can be modified and embodied without departing from the spirit of the invention. Moreover, various inventions can be formed by appropriately combining the plurality of constituent elements disclosed in each of the above embodiments. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiments. Furthermore, components of different embodiments may be combined as appropriate.
11…ハウジング、13a…第1ストッパ、14a…第2ストッパ、16…シャフト、20…抵抗体、21…ロータ、22…ホルダ、22d…接触部、24…可動接点、25…導体、25a…凹部。
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記ハウジング内に設けられた螺旋状の抵抗体と、
前記抵抗体の軸心に沿って配置されたロータと、
前記ロータの周囲に設けられ、前記ロータの軸心に沿って少なくとも1つの凹部を有する導体と、
前記ロータの回転に伴い前記抵抗体に沿って移動可能で、前記導体の前記凹部に係合可能な弾性を有する少なくとも1つの接触部を有するホルダと、
前記ホルダに設けられ、第1端部が前記抵抗体に接触され、第2端部が前記導体に接触される可動接点と、
前記ハウジング内に設けられ、前記ホルダの回転を阻止するストッパと、
を具備することを特徴とする多回転ポテンショメータ。 housing and
a spiral resistor provided within the housing;
a rotor arranged along the axis of the resistor;
a conductor provided around the rotor and having at least one recess along the axis of the rotor;
a holder that is movable along the resistor as the rotor rotates and has at least one contact portion having elasticity that can be engaged with the recess of the conductor;
a movable contact provided on the holder, a first end of which is in contact with the resistor, and a second end of which is in contact with the conductor;
a stopper provided in the housing to prevent rotation of the holder;
A multi-rotation potentiometer characterized by comprising:
前記ホルダは、前記複数の凹部に係合可能な複数の接触部を具備する
ことを特徴とする請求項1記載の多回転ポテンショメータ。 The conductor includes a plurality of recesses arranged at equal intervals around the rotor,
The multi-rotation potentiometer according to claim 1, wherein the holder includes a plurality of contact portions that can be engaged with the plurality of recesses.
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2020
- 2020-05-22 JP JP2020089677A patent/JP7383562B2/en active Active
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