JPH0785444B2 - 抵抗路又は摺動子通路のための摺動子 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、抵抗路及び摺動子通路のための摺動子であっ
て、１つの中央部分と互いにほぼ平行な２つの脚部とを
備えたほぼＵ字形の摺動子ホルダ、及び一方の端部で該
摺動子ホルダーの各脚部に取り付けられかつ摺動子の運
動方向に延びる板ばねを有している形式のものに関す
る。

従来の技術 上記形式を有する摺動子はイギリス国特許第474406号明
細書で公知である。この公知例による摺動子は、２つの
平行な脚部を備えた摺動子ホルダを有している。間隔を
置いて相並んで配置された多数の板ばねが、両脚部から
交互に摺動子ホルダの内室内まで延びている。この各板
ばね各脚部からそれぞれ斜め下方へ曲げ出されており、
そしてこの曲げ部に続いて、該摺動子ホルダに対して平
行に延びて所謂接点部材として抵抗路又は摺動子通路上
に接触もする区分を有し、更にその終端は曲げ形成され
た縁部となつている。この構造においては全ての板ばね
が他の板ばねと結合されずに、片側で締め込まれてい
る。従つて高速の調節運動時には該板ばねに所謂跳躍が
発生する。

アメリカ合衆国特許第3982221号明細書によれば抵抗路
又は摺動子通路のための、１つの薄板片から曲げ形成さ
れた摺動子が公知である。この薄板片の、抵抗路又は摺
動子通路に対してほぼ平行に配置された中央部分から一
方の縁に沿つて第１の薄板部分が、抵抗路又は摺動子通
路に対して鋭角を以つて曲げ出されて形成されている。
この薄板部分の自由な縁部が、抵抗路又は摺動子通路に
接触する接点を形成している。この中央部分の反対側縁
部からは第２の薄板部分が鋭角を以つて内側へ曲げ出さ
れて延びている。この第２の薄板部分は、摺動子が抵抗
路又は摺動子通路に対して押しつけられた時に、第１の
薄板部分の、抵抗路又は摺動子路と反対側の内面に当接
せしめられる。この第２の薄板部分は第１の薄板部分よ
りも短くかつ曲げこわく形成されている。これによつて
接触力は増大されるはずである。

この公知構造も非対称的である。従つて接触力の増大の
ためにはばね定数が高められる。接触力の増大は多くの
使用例、特に測定ポテンシヨメータの場合極めて不都合
であり、何故ならそれによつて摩擦と延いては調節に必
要な力とが増大するからである。従つて小さくてしかし
一定した接触力を以つて確実な接触を保証する摺動子が
望ましい。曲げこわい薄板部分による大きなばね定数の
使用においては、接触力が摺動子の僅かな運動にも大き
く左右されてしまう。また摺動子の共振周波数も高くな
り、接点部材の所謂跳躍発生の危険も増大する。

ドイツ連邦共和国特許出願第3247410号明細書によれば
Ｕ字状の基本形を有する摺動子ホルダを備えた摺動子が
用いられており、このホルダには１対のプレロードをか
けられた板ばねが固定されている。各板ばねの自由端部
は、該板ばねの自由な端範囲とほぼ同じ平面内で延びる
１つの平形のウエブによつて互いに結合され、該ウエブ
の縦軸線はその都度の抵抗路又は摺動子通路に対して直
角に延びている。更にこのウエブを取り囲むつる巻き線
材がその巻条を以つて、抵抗路又は摺動子通路に接触し
て接点を形成している。このつる巻き線材の内径はウエ
ブの幅よりも大きく、また該つる巻き線材の巻き軸線は
抵抗路又は摺動子通路に対して垂直に延びている。摺動
子ホルダは１つの中央部分と２つの、該中央部分及び抵
抗路又は摺動子通路に対してほぼ垂直に延びる脚部とを
有している。両方の板ばねはそれぞれ一方の脚部に、Ｕ
字形の摺動子ホルダの内室内に突入するように固定され
ている。各板ばねはその長手方向の自由な各端範囲内
で、少なくとも前記ウエブの幅の分だけ重なり合つてい
る。各板ばねはその長手方向に対して直角に、少なくと
も抵抗路又は摺動子通路の幅と同じ値の間隔を互いに有
している。この場合、自由な各板ばねは摺動子ホルダの
中央部分の平面に対して、抵抗路又は摺動子通路への方
向で曲げ形成され、そして摺動子の運動時に抵抗路又は
摺動子通路に対して直角方向で可能な運動量よりも大き
な量でプレロードをかけられている。ウエブと各板ばね
とは１つのつながつた共同のばね薄板部材から成つてい
る。この公知例の有利な実施例においてはばね薄板部材
に、付加的な第２の板ばね対が第２のウエブによつて設
置されており、その各板ばねは抵抗路との接触を行なう
べき第１の板ばね対に対してほぼ平行に延びている。更
に抵抗路に平行に１つの摺動子通路が配置されている。
第２の板ばね対と第２のウエブと摺動子通路に接触して
接点を形成する第２のつる巻き線材とのそれぞれの相互
配置及び摺動子通路に対する配置は、前述の抵抗路と協
働する摺動子部材の場合と同様に行なわれている。この
公知摺動子は非対称的であり、相応して非対照的な質量
配分を有している。このような摺動子は拘束の往復運
動、例えば系統周波数を以つての運動において機械的な
負荷にさらされ、それによつて耐用年数が短くなること
が判明している。

更にドイツ連邦共和国特許第2508530号明細書で公知の
ポテンシオメータタツプにおいては、つる巻き線材のヒ
ステリシス現象なしのガイド及び、ウエブと該つる巻き
線との間の一定の接触が、特別に小さな製造誤差を必要
とすることなく保証されている。この場合板ばねの自由
端部には平形のウエブが一体形成されており、このウエ
ブはつる巻き線材の内部に該線材の縦軸線に対して平行
に延びておりかつその幅はつる巻き線材の内径よりも小
さく、更に該ウエブの中央範囲は端範囲よりも小さくな
つている。この場合ウエブはつる巻き線材内に緩くそう
入されており、該つる巻き線材の内径はウエブの幅より
も十分に大きい。これによつてウエブ及びつる巻き線材
に関しての小さな製造誤差を特別に考慮する必要はな
い。つる巻き線材の独自の弾性にも危険は生じない。ま
たつる巻き線材も遊びを以つて緩くウエブ上に差しはめ
可能なのでその取付けも極めて容易である。ヒステリシ
ス現象なしのガイド及びつる巻き線材とウエブとの間の
接触は、板ばねのプレロードに基づいてウエブに惹起せ
しめられ接触力によつて保証され、この接触力によつて
ポテシオメータタツプ又は類似のものも抵抗路又は摺動
子通路に圧着される。即ちこの接触力によつてウエブが
つる巻き線材の、導体に接触している巻条内に押し入れ
られそして自らの縁部を以つて該巻条の両側に当接せし
められている。この場合つる巻き線材はヒステリシス現
象なしに即ち、ポテンシオメータタツプ又は類似のもの
の運動方向に関係なく、ウエブに対して所定の位置を取
る。

ウエブとつる巻き線材との間の接触は、ウエブに惹起せ
しめられて該ウエブとつる巻き線材とを介してその都度
の導電路に伝達される接触力によつて規定される。この
接触力は、軟かくしかし適切にプレロードをかけられた
ばねによつて容易に形成され得、従つてウエブの僅かな
運動が当該接触力に明らかな影響を与えることはない。

またウエブの幅がその中央範囲では端範囲よりも小さく
なつていることによつて、抵抗路及び摺動子通路の輪郭
への該ウエブの適合が、許容度以上のヒステリシス現象
を引起す危険なしに行なわれ得る。

板ばねはＵ字形に形成され、その中央部分がウエブを形
成している。この公知例での１実施態様においてはウエ
ブと、該ウエブ上に配置されたつる巻き線材とが抵抗路
及び摺動接触路に対して直角に延びている。この実施態
様の欠点は摺動子が、高速での回転方向変向時に所謂跳
躍を起し易く、それによつて確実な接点形成が確保され
なくなることである。

発明の課題 本発明の課題はヒステリシス現象及び跳躍発生なしの往
復・変向運動のために適しかつ構造が単純で、しかも非
対称的な質量による負荷発生が回避され得る摺動子を提
供することである。

課題を解決するための手段 上記の課題を解決するために本発明の構成では、冒頭に
述べた形式の摺動子において、摺動子ホルダーの脚部に
取り付けられた対の板ばねが互いに鈍角を成して配置さ
れており、前記摺動子ホルダーの第１の脚部に取り付け
られた第１の板ばねが該第１の脚部から第２の脚部の方
向に突出していて、かつ該第１の板ばねの他方の端部に
設けられた接点部材を介して抵抗路若しくは摺動子通路
に接触させられており、前記摺動子ホルダーの第２の脚
部に取り付けられた第２の板ばねが該第２の脚部から第
１の脚部の方向に突出していて、かつ抵抗路若しくは摺
動子通路とは逆の側で第１の板ばねに所定の予荷重で以
て圧着されており、摺動子の加速の際に抵抗路若しくは
摺動子通路に対して平行に第１の板ばねに作用する慣性
力が、接点部材に作用する慣性力成分を生ぜしめるのに
対して、前記加速に際して抵抗路若しくは摺動子通路に
対して平行に第２の板ばねに作用する慣性力が、接点部
材に作用する前記慣性力成分と逆向きの慣性力成分を生
ぜしめ、これによって接点部材と抵抗路若しくは摺動子
通路との間の接触力がコンスタントに低いレベルに維持
されるようになっている。

例えば系統周波数を以つての摺動子の極めて速い運動の
際には、板ばねの質量及び該板ばねに作用する慣性力が
考慮されなければならない。抵抗路又は摺動子通路に斜
めに接触し該抵抗路又は摺動子通路と鋭角を成す板ばね
を用いた場合、摺動子がその鋭角の頂点の方向へ変向さ
れる時には慣性力が、板ばねをより強力に抵抗路又は摺
動子通路に圧着するように該板ばねに作用する。このよ
うな運動変向時には当該の質量慣性は、板ばねの本来の
運動方向を維持するように働き、即ち前記鋭角の開放方
向への運動方向に作用する。従つて該質量慣性は板ばね
にその締付け点を中心にしたモーメントを作用せしめ、
該モーメントは板ばねと抵抗路又は摺動子通路との間の
角度を拡大する作用をし、それによつて板ばねが抵抗路
又は摺動子通路に圧着せしめられる。反対方向への運動
変向時、即ち摺動子が最初に前記鋭角の頂点の方向へ動
いておりその後に該鋭角の開放方向へ動く場合、慣性力
は鋭角の頂点の方向で板ばねに作用する。こうして該慣
性力によつて板ばねの締付け点を中心に、該板ばねを抵
抗路又は摺動子通路から引離そうとするモーメントが形
成される。そして反対の方向へ延びた第２の板ばねが第
１の板ばねに当接すると、その慣性力に規定された圧着
及び引離し力がこの第２の板ばねに、その都度に第１の
板ばねに作用している力と反対方向で作用する。即ち第
１の板ばねが慣性力によつて付加的に圧着されると、第
２の板ばねから伝達される圧着力が該板ばねに作用する
慣性力によつて軽減される。そして第１の板ばねに作用
する慣性力が該板ばねを抵抗路及び摺動子通路から引離
すように作用すると、第２の板ばねから伝達される圧着
力が、該第２の板ばねに作用する慣性力によつて形成さ
れる圧着力の分だけ高められる。従つて摺動子と抵抗路
又は摺動子通路との間の接触力は、摺動子の高速運動時
にもほぼ均一に維持される。従つて摺動子と抵抗路又は
摺動子通路との間の比較的に小さな接触力によつて、該
摺動子の跳躍発生なしの作動が行なわれ得る。

実施例 図面上の符号10は抵抗路を示し、符号12は該抵抗路10に
対して平行な摺動子通路を示す。この摺動子はＵ字形の
基本形状を有する摺動子ホルダ14を備えている。この摺
動子ホルダ14は１つの中央部分16と２つの、該中央部分
16と抵抗路10及び摺動子通路12とに対してほぼ垂直に延
びる脚部18,20とを有している。また２つの板ばね22,24
がそれぞれ前記脚部18又は20に固定されて、Ｕ字形の摺
動子ホルダ14の内室内に突入せしめられている。接点部
材はこの板ばね22と24によつて案内され、抵抗路10に接
触維持されている。この場合一方の板ばね22が接点部材
を保持している。他方の板ばね24は該板ばね22の、抵抗
路10と反対の側に接触している。第２図から分るように
脚部18,20は摺動子ホルダ14の中央部分16に対して適切
に曲げられており、それによつて該脚部18,20に固定さ
れた各板ばね22,24が、中央部分16の平面に対して抵抗
路10への方向で曲げ出され該中央部分の縦軸線との間に
鈍角を形成している。この板ばねの自由端部は自らのプ
レロードによつて、摺動子が抵抗路10上を運動する際に
該抵抗路に対して垂直に行なわれ得る運動量よりも大き
な量でたわめられている。接点部材を保持する板ばね22
は、該接点部材を摺動子ホルダ14の中央平面26に対して
ほぼ対照的に保持するような長さを有している。他方の
板ばね24はこの板ばね22よりも長い。この第２の板ばね
24は前記板ばね22を被い、中央平面26を越えた側で該板
ばね22に当接している。また板ばね24は、接点部材を保
持する板ばね22に接触するための扁平Ｕ字形に曲げられ
た端部28を有している。図示の実施例では接点部材がブ
ラシ状摺動子30から形成されている。このブラシ状摺動
子の代りに前述のつる巻き線材を接点部材として用いる
ことも可能である。第１図から分るように板ばね24は２
つの、互いにほぼ平行に延びた別個のアームから成り、
該アームは曲げ形成された端部28で相互結合されてい
る。このように板ばね24に開口部を形成することによつ
て、板ばね24が板ばね22より長いにもかかわらず該板ば
ね22とほぼ同じ質量を有することが可能となつている。

摺動子ホルダ14の各脚部18,20には第２の対の板ばね36,
38が配置されており、この各板ばね36,38は、抵抗路10
と接触する第１の対の板ばね22,24につながつた共同の
ばね薄板部材37,39から形成されている。このばね薄板
部材37,39は、リベツト48又はねじ50によつて脚部18又
は20に結合された各絶縁部材40,42又は44,46の間に位置
している。第１図から分るように各ばね薄板部材37,39
は２つのリベツト又はねじによつて固定されている。第
２の対の板ばね36,38は第１の対の板ばね22,24に対して
ほぼ平行に延びている。第２の板ばね対の第１の板ばね
36は、やはりブラシ状摺動子52として形成された接点部
材を保持し、この摺動子52は摺動子通路12に接触して接
点を形成している。この第２の板ばね対の第２の板ばね
38は、前述の抵抗路10に当接する摺動子部材におけるの
と同じ形式で第１の板ばね36に接触している。この場合
も板ばね38は開口を有し、それによつて該板ばね38は互
いに結合された２つのアーム54,56から形成され、板ば
ね36とほぼ同じ質量を有している。摺動子ホルダ14に
は、つばで取り囲まれた円形の透孔58が形成されてお
り、これによつて該摺動子ホルダ14がポテンシオメータ
軸上に装着可能である。

図面には略字されている抵抗路及び摺動子通路は当然な
がら、ポテンシオメータ軸の軸線を中心に同心的に延び
ている。

図示の摺動子は前述のドイツ連邦共和国特許出願P32474
10.5−34−に示された公知例と異なり、その板ばねの質
量に関して左右対称的に形成されている。各ばね対のそ
れぞれの板ばねもポテンシオメータ軸の軸線から同じ距
離を置いて配置され、半径方向で互いにずれてはいな
い。これによつて例えば当該ポテンシオメータが取付け
られている系の周波数による高速の往復摺動などの変向
運動においても、その摺動子に極めて高い耐用年数が達
成され得る。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の１実施例を示すものであつて、第１図は
ポテンシオメータコイルと付加的な摺動子通路とを有す
るポテンシオメータタツプを上から見た図、第２図は第
１図のII−II線に沿つて示した断面図である。 10……抵抗路、12……摺動子通路、14……摺動子ホル
ダ、16……中央部分、18,20……脚部、22,24,36,38……
板ばね、26……中央平面、28……端部、30,52……ブラ
シ状摺動子、32,34,54,56……アーム、37,39……ばね薄
板部材、40,42,44,46……絶縁部材、48……リベツト、5
0……ねじ、58……透孔。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】抵抗路及び摺動子通路のための摺動子であ
   って、１つの中央部分と互いにほぼ平行な２つの脚部と
   を備えたほぼＵ字形の摺動子ホルダ、及び一方の端部で
   該摺動子ホルダーの各脚部に取り付けられかつ摺動子の
   運動方向に延びる板ばねを有している形式のものにおい
   て、対の板ばね（22,24若しくは36,38）が互いに鈍角を
   成して配置されており、前記摺動子ホルダー（14）の第
   １の脚部（18）に取り付けられた第１の板ばね（22若し
   くは36）が該第１の脚部から第２の脚部（20）の方向に
   突出していて、かつ該第１の板ばねの他方の端部に設け
   られた接点部材（30,52）を介して抵抗路（10）若しく
   は摺動子通路（12）に接触させられており、前記摺動子
   ホルダーの第２の脚部に取り付けられた第２の板ばね
   （24若しくは38）が該第２の脚部から第１の脚部の方向
   に突出していて、かつ抵抗路若しくは摺動子通路とは逆
   の側で第１の板ばね（22若しくは36）に所定の予荷重で
   以て圧着されており、摺動子の加速の際に抵抗路若しく
   は摺動子通路に対して平行に第１の板ばねに作用する慣
   性力が、接点部材に作用する慣性力成分を生ぜしめるの
   に対して、前記加速に際して抵抗路若しくは摺動子通路
   に対して平行に第２の板ばねに作用する慣性力が、接点
   部材に作用する前記慣性力成分と逆向きの慣性力成分を
   生ぜしめ、これによって接点部材と抵抗路若しくは摺動
   子通路との間の接触力がコンスタントに低いレベルに維
   持されるようになっていることを特徴とする抵抗路及び
   摺動子通路のための摺動子。
2. 【請求項２】各板ばね（22,24又は36,38）がほぼ同じ質
   量を有している、特許請求の範囲第１項記載の摺動子。
3. 【請求項３】各板ばね（22,24又は36,38）の自由端部が
   予荷重によって、摺動子の摺動時に抵抗路（10）若しく
   は摺動子通路12）に対して垂直方向に可能な運動量より
   も大きな量で撓められている、特許請求の範囲第１項又
   は第２項記載の摺動子。
4. 【請求項４】脚部（18,20）が摺動子ホルダ（14）の中
   央部分（16）に対して適切に曲げ形成されており、それ
   によって該脚部（18,20）に固定された各板ばね（22,24
   又は34,38）が中央部分（16）の平面に対して、抵抗路
   （10）若しくは摺動子通路（12）への方向で曲げ出され
   て、該抵抗路（10）又は摺動子通路（12）の縦軸線との
   間に鈍角を形成している、特許請求の範囲第３項記載の
   摺動子。
5. 【請求項５】接点部材（30又は52）を保持する第１の板
   ばね（22又は36）が、その接点部材（30又は52）を摺動
   子ホルダ（14）の中央平面（26）に対してほぼ対称的に
   保持するために適切な長さを有しており、第２の板ばね
   （24又は36）が第１の板ばね（22又は36）よりも長くか
   つ該板ばね（22又は36）を被い、前記中央平面を越えた
   側で該板ばね（22又は36）に接触している、特許請求の
   範囲第２項記載の摺動子。
6. 【請求項６】第２の板ばね（24又は36）がその扁平Ｕ字
   形に曲げ形成された端部を以って、接点部材（30又は5
   2）を保持する第１の板ばね（22又は36）に接触してい
   る、特許請求の範囲第５項記載の摺動子。
7. 【請求項７】接点部材がブラシ状摺動子（30,52）によ
   って形成されている、特許請求の範囲第１項から第６項
   までのいずれか１項記載の摺動子。
8. 【請求項８】長めに形成された第２の板ばね（24又は3
   8）が質量減少のために長手方向に延びる開口を有し、
   それによって該板ばねが２つのアーム（32,34又は54,5
   6）を形成している、特許請求の範囲第５項から第７項
   までのいずれか１項記載の摺動子。
9. 【請求項９】抵抗路（10）と摺動子通路（12）とが互い
   に平行に延びており、摺動子通路（12）との接触を行う
   対の板ばね（36,38）と、抵抗路（10）との接触を行う
   対の板ばね（22,24）とが互いにほぼ平行に延びてい
   て、かつそれぞれ共同のばね薄板部材（37,39）から形
   成されており、各ばね薄板部材が摺動子ホルダ（14）の
   各脚部（18,20）に取り付けられている、特許請求の範
   囲第１項から第８項までのいずれか１項記載の摺動子。