JPH0727612Y2 - ポテンショメータ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案はポテンショメータに係り、特に、運動量に応じ
た電気信号を出力するポテンショメータに関するもので
ある。

〔従来の技術〕

一般にポテンショメータは、回転体に設けたブラシを回
転体の回転によって抵抗体上を摺動し、ブラシと抵抗体
の一端との間の抵抗値を変化させて回転体の回転量に応
じた大きさの電気信号を出力するように構成されてい
る。

このようにポテンショメータは、運動量に応じた電気信
号を発生することができるので、任意の機構にポテンシ
ョメータを連動させることによってその機構の動作状態
を知ることができ、例えば機構を目標信号に従って動作
させるサーボ系において、機構の動作状態を検出するた
めの手段として使用されることがある。このように機構
の動作状態を検出するには、機構の回転部分とポテンシ
ョメータの回転体とをギャを介して連結すればよい。

従来のポテンショメータは、回転体を回転するための動
力を受け取るための入力手段として入力ギャを１つ備え
た構造となっているのが一般的であったため、機構の動
作を検出するためには、機構の回転部分から分岐して取
り出した回転動力をポテンショメータの入力手段に加え
る構成しかとることができなかった。このように動力を
分岐してポテンショメータに伝達する構成の場合、動力
分岐構成が余分なスペースを取るという問題がある。

そこで、ポテンショメータに動力入力手段と出力手段を
設け、機構の動力伝達系に直列にポテンショメータを配
列できるようにした第８図に示すようなポテンショメー
タが使用されている。同図において、ポテンショメータ
は、カップ状のケース51に軸受52を介して回転軸53を設
け、該回転軸53の一端（該ケース51の外側）に大径の入
力ギヤ54と出力ギヤ55とを並設し、該回転軸53の他端
（該ケース51の内側）にブラシ56を有する回転体57を設
け、該ケース51の底側にブラシ56に摺接される抵抗体58
を有する基板59を回転体57に対向して設けた構成となっ
ていた。このような構成のポテンショメータは、ケース
51の底側において取付板60に固定して取付けられる。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかし、上記従来の構造にあっては、取付板60の片側
（表側）に入力ギヤ54と出力ギヤ55とが位置しているた
めに、入力ギヤ54と出力ギヤ55に噛合して連結される機
構のレイアウトが当然ながら取付板60の片側に限定され
てしまうと共に、取付板60周りのデッドスペースが増え
るといった問題があった。

よって本考案は、上述した点に鑑み、連結される機構の
レイアウトの自由度を損なうことなく、かつ取付板周り
のデッドスペースを増大することのないポテンショメー
タを提供することを課題としている。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決するため本考案により成されたポテンシ
ョメータは、ケース内に環状の抵抗体を有する基板を設
け、該抵抗体に対して摺動するブラシを有する回転体を
回動自在に設けたポテンショメータにおいて、前記ケー
ス及び前記基板を貫通して筒状軸受を貫設し、該筒状軸
受の外周に入力ギャを外周に形成した前記回転体を回転
自在に設けると共に、その内周に回転軸を回転自在に貫
挿して設け、前記筒状軸受の一側から突出した前記回転
軸の一端に前記回転体を連結すると共に第１の出力手段
を設け、かつ前記筒状軸受の他側から突出した前記回転
軸の他端に第２の出力手段を設けたことを特徴としてい
る。

〔作用〕

上記構成において、ケース及び基板を貫通して貫設した
筒状軸受の外周に、外周に形成した入力ギャによって回
転されてブラシを駆動する回転体を回転自在に設け、筒
状軸受の内周に回転自在に貫挿した回転軸をその一端で
回転体と連結すると共に他端に第２の出力手段を設け、
かつ一端に第１の出力手段を設けていて、ケースに対し
て入力ギヤと第２の出力手段とが分離して異なる側にそ
れぞれ位置され、また第１及び第２の出力手段がケース
に対して分離して異なる側にそれぞれ位置されているの
で、ケースを取付板に固定したとき、入力ギヤ及び第２
の出力手段と、第１及び第２の出力手段とに対して取付
板の両側にこれらと連結される機構を配置することがで
き、取付板周りにデッドスペースが生じない。

〔実施例〕

以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図及び第２図は、本考案によるポテンショメータの
一実施例を示す縦断面図及び底面図である。同図におい
て、ポテンショメータは、合成樹脂製のケース２の内側
に環状の抵抗体4a及び環状の導体4bを有する基板４を設
けると共に、ケース２及び基板４を貫通して金属製の筒
状軸受６を設けている。この筒状軸受６はケース２にイ
ンサート成形によって固定されている。

筒状軸受６の外周には、基板４と対向する面に抵抗体4a
及び導体4b上を摺動して橋絡するブラシ8aを有する合成
樹脂製の第１の回転体8bが所定角度範囲で回転自在に設
けられている。この第１の回転体8bは、ピン8c（第２
図）と係合爪8c′との係合によって、外周に入力ギャ8d
を有する合成樹脂製の第２の回転体8eと一体化されて回
転体８を構成している。

上記筒状軸受６の内周には、回転軸10が回転自在に貫挿
して設けられている。筒状軸受６の一側からケース２と
反対側に突出した回転軸10の一端には、第１の回転体8b
の係合孔8fと係合する係合ピン12aを有し、この連結に
よって回転軸10の一端と第１の回転体8bとを回転連結す
る連結板12が圧入によって固定されている。この連結板
12には、その表面に第１の出力手段として働くカム12b
が合成樹脂の一体成形によって形成されている。カム12
bのカム面は、回転軸10の回転角度によって回転中心か
らの距離が変化するように形成されている。また、筒状
軸受６の他側からケース２側に突出した回転軸10の他端
には、第２の出力手段として働く合成樹脂製の出力ギャ
14が圧入によって固定されている。

上記筒状軸受６に対して回転自在に設けた第１の回転体
8bの保持は、筒状軸受６の外周に形成した段部6aと筒状
軸受６のリング溝6bに嵌着した止リング16との間にウェ
ーブワッシャ18を介して行われている。

また、筒状軸受６に対して回転自在に設けた回転軸10の
保持は、筒状軸受６の端に形成した内鍔6cを回転軸10の
段部10aと圧入固定した出力ギャ14との間に挟むことに
よって行われる。

更に、回転軸10の両端には、圧入された連結板12及び出
力ギヤ14の回り止めとして働くセレーション10bが刻設
されている。

更にまた、第１の回転体8bの周囲に環状リブ8gが形成さ
れ、この環状リブ8gがケース２の内周と基板４の外周と
の間に形成される隙間Ｇに嵌合されブラシ8aと抵抗体4a
との接触面に埃などが侵入しないようにされている。

なお、20は基板４上の抵抗体4aの一端と導体4bとに接続
され、電気信号を外部に取り出すためのリード線で、ケ
ース２にモールドされて固定されている。

以上の構成のポテンショメータを取付けるための取付板
22には、穿孔22aの周囲に樹脂リング24をアウトサート
成形により固着してある。樹脂リング24に対してケース
２の外周を嵌合して図示しないビス等により固定すれば
ポテンショメータが取付板22に固定され、この状態にお
いて、取付板22の表裏に第１の出力手段としてのカム12
b及び入力ギヤ8dと第２の出力手段としての出力ギャ14
とが別々に位置するようになり、入力ギャ8d、出力ギャ
14、カム12bにそれぞれ連結される図示しない機構の部
分が取付板22の表裏側に分散されてスペースの有効利用
が図られ、デッドスぺースなく配置することが可能とな
る。

第１図及び第２図の実施例においては、回転軸10の他端
には第２の出力手段としての出力ギャ14が圧入固定され
ているが、この出力ギャは第３図及び第４図に示すカム
板30と置き換えることができる。この構成の場合も、ポ
テンショメータが取付板22に取付けられた状態で、２つ
の出力手段としてカム12bとカム板30が取付板22の表裏
側に分散されてスペースの有効利用が図られ、デッドス
ペースなく配置することが可能となる。

第１図及び第２図に示すポテンショメータは、例えば第
５図に示す構成の運行記録計に適用される。同図におい
て、ポテンショメータ41が取付けられた取付板22には、
駆動源としてのモータ42と案内棒43a及び43bによって直
線移動するように案内されたラック44とが取付けられて
いる。モータ42の回転は、その回転軸に固着されたピニ
オン42a、これに噛合された歯車列45a乃至45cを介して
ポテンショメータ41の入力ギャ（第１図及び第２図,8
d）に入力されてポテンショメータ41が駆動されると共
に、この入力された回転によって回転軸10が回転されて
その他端に固定された出力ギャ14が回転される。出力ギ
ャ14にはラック44が噛合されていて出力ギャ14の回転に
よってラック44が案内棒43a及び43bに沿って直線駆動さ
れてラック44に設けられた記録針46も一緒に移動され
る。以上の構成部材は運行記録計の本体ケース47内に収
容固定され、記録針46は本体ケース47にあけられた長孔
47aから突出されている。

本体ケース47には、図示しない時計、指針などと共に、
時計によって回転駆動される記録チャート紙48を有する
ケース蓋体49が開閉自在に設けられている。このケース
蓋体49を本体ケース47に対して閉じると、記録チャート
紙48の紙面に記録針46が当接すると共に、出力ギャ14の
先端に形成したカップリング部14aがケース蓋体49側の
指針の回転軸に設けたカップリング部49aとが結合して
出力ギャ14の回転に応じて指針が駆動されるようになっ
ている。出力ギャ14の回転によってラック44と一緒に記
録針46が移動して記録針46が記録チャート紙48に対して
その径方向で往復動するようになる。これによって、時
計により時間の進行に伴って回転される記録チャート紙
48の表面の塗料が記録針46によりかきとられ、記録針46
の時間的位置が記録チャート紙48に記録されるようにな
る。

今、記録針46によって速度を記録する場合には、計測し
た速度を示す信号を目標信号とし、この目標信号とポテ
ンショメータ41が発生する記録針46の位置を示す検出信
号とを比較して偏差信号を発生させ、この偏差信号によ
りモータ42の回転をサーボ制御することによって、計測
した速度を指針に指示させると共に、記録針46で記録チ
ャート紙48に記録させることができる。

第１図及び第２図の実施例における第１の出力手段とし
てのカム12bを第２の出力手段としての出力ギャ14と同
時に使用する場合、カム12bに半径R1、R2及びR3のカム
面を連続して形成し、このカム面にならう従動レバーに
よって接点を切換え、０乃至40km/h、40乃至60km/h、60
乃至120km/h、120km/h以上に対応して設けたスピードウ
ォーニングランプを各速度に対応して点灯させるように
することができる。

運行記録計においてカム12b或いはカム板30を出力手段
として使用する場合、記録針を有し、案内棒に直接移動
するように案内された移動部材をカム面にスプリング付
勢によって弾接し、カム12b或いはカム板30を所定角度
範囲で往復回転することによって、カム12b或いはカム
板30のカム面の変化の範囲で記録針を往復動させて帯状
の記録を行うことができる。また、カム12b或いはカム
板30の往復回転の範囲を変更することによって帯状の記
録幅の異なる記録を行うことができる。

よって、例えば種々の状態を記録するに当たって、状態
に応じた目標信号によってカム12bカム板30の回転角度
を指定し、カム12b或いはカム板30の回転位置を示すポ
テンショメータ41が発生する検出信号と目標信号との偏
差によってモータをサーボ制御することによって状態に
応じた幅の帯状の記録をチャート紙上に行うことができ
る。

回転軸10の両端にカム12b及びカム板30を取付けた第３
図及び第４図の実施例のポテンショメータは、例えば２
人乗務の車両用の運行記録計において、各乗務員の状
態、例えば運転、作業、休憩を示す記録を第６図にＡ及
びＢで示すように記録チャート紙48に帯状に記録する場
合に適用することができる。

この場合、両カムのカム面に記録針を有する移動部材を
それぞれ独立に弾接して、各カムによって記録針を駆動
するようにすると共に、各乗務員の状態を入力する状態
入力スイッチを設ける。このスイッチにより入力される
状態信号の組合せとしては、運転−運転、運転−作業、
運転−休憩、作業−運転、作業−作業、作業−休憩、休
憩−運転、休憩−作業、休憩−休憩の９通りでり、第６
図に示すように、最大記録幅の帯が運転、中間記録幅の
帯が作業、最小記録幅の帯が休憩をそれぞれ示す記録を
行う場合には、カム12b及びカム板30のカム面として第
７図（ａ）及び（ｂ）に示すようなものを使用すればよ
い。第７図において、角度θ_１からθ₁₀の範囲の回転で
運転−運転、θ_１からθ_８の範囲の回転で運転−作業、
θ_１からθ_６の範囲で運転−休憩、θ_３からθ₁₀の範囲
で作業−運転、θ_３からθ_８の範囲で作業−作業、θ_３
からθ_６の範囲で作業−休憩、θ_５からθ₁₀の範囲で休
憩−運転、θ_５からθ_８の範囲で休憩−作業、θ_５から
θ_６の範囲で休憩−休憩の記録をそれぞれ行うことがで
きる。従って、記録内容に応じて上記選択した回転角度
を示す目標信号を発生し、この目標信号とポテンショメ
ータが発生するカム回転角信号との偏差によってモータ
をサーボ制御することによって所望の記録を行うことが
できる。

〔効果〕

以上説明したように本考案によれば、ケースに対して入
力ギヤと第２の出力手段とが分離して異なる側にそれぞ
れ位置され、また第１及び第２の出力手段がケースに対
して分離して異なる側にそれぞれ位置されているので、
ケースを取付板に固定したとき、入力ギヤ及び第２の出
力手段と、第１及び第２の出力手段とに対して取付板の
両側にこれらと連結される機構を配置することができ、
取付板周りにデッドスペースが生じないから、ポテンシ
ョメータを装着する装置をコンパクトにすることができ
ると共に、その内のレイアウトの自由度を増すことがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本考案によるポテンショメータの一
実施例を示す縦断面図及び底面図、 第３図及び第４図は第１図中の一部分の変形を示す縦断
面図及び上面図、 第５図は第１図及び第２図のポテンショメータが適用さ
れる運行記録計の概略要部構成を示す斜視図、 第６図は第３図及び第４図のように変形したポテンショ
メータを運行記録計に適用した場合に得られる記録チャ
ート紙への記録例を示す図、 第７図はカムとカム板とのカム面の関係の一例を示す
図、 第８図は従来のポテンショメータの構成例を示す縦断面
図である。 ２…ケース、４…基板、4a…環状の抵抗体、６…筒状軸
受、８…回転体、8a…ブラシ、8d…入力ギャ、10…回転
軸、12a…カム（第１の出力手段）、14…出力ギャ（第
２の出力手段）、30…カム板（第２の出力手段）。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ケース内に環状の抵抗体を有する基板を設
   け、該抵抗体に対して摺動するブラシを有する回転体を
   回動自在に設けたポテンショメータにおいて、 前記ケース及び前記基板を貫通して筒状軸受を貫設し、
   該筒状軸受の外周に入力ギャを外周に形成した前記回転
   体を回転自在に設けると共に、その内周に回転軸を回転
   自在に貫挿して設け、前記筒状軸受の一側から突出した
   前記回転軸の一端に前記回転体を連結すると共に第１の
   出力手段を設け、かつ前記筒状軸受の他側から突出した
   前記回転軸の他端に第２の出力手段を設けた、 ことを特徴とするポテンショメータ。