JPH0820240B2 - 電気式位置表示装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、位置検知のためのスイッチ素子を配した往
復運動可能な要素を中心に備えた基体を有する電気式位
置表示装置に関する。

［従来の技術］ この種類の電気式位置表示装置は、広い収容空間を必
要とし、さらにこの表示装置を接続した装置に比べて大
きなものとなり、装置の構成部材が対応して大きくな
る。

［発明が解決しようとする課題］ 従って、構造精度などに関して機能的欠点を生ずるこ
となく、この種の電気式位置表示装置の小型化が懸案さ
れている。

本発明の目的は、極めてコンパクトに構成されてお
り、正確かつ確実に作動する電気式位置表示装置を提供
することにある。

［課題を解決するための手段］ この発明は上記した目的を達成するために、往復運動
可能な可動要素と、この要素の位置検知のためのスイッ
チ素子とを有する基体を設けた電気式位置表示装置にお
いて、基体に固定したコンポーネントホルダには、前記
スイッチ素子及びクランプ部材を設け、さらに前記ホル
ダには前記スイッチ素子に対して電気的に接続された回
路板を取付けたことをその要旨とする。

［作用］ 即ち、本発明に係る電気式位置表示装置では、コンポ
ーネントホルダは、位置表示装置のスイッチ素子、クラ
ンプ部材等、すべての機械的、電気的コンポーネントを
取付けるための担持手段として機能し、電気式位置表示
装置の中央ユニットを形成する。この構成に基き、機械
的に必要なコンポーネントは既存のスペースを最も有効
に活用してスペースを取らないようコンパクトに配置で
きる。更に、コンポーネントは、すべてコンポーネント
ホルダにあらかじめ取付けることができ、この種の装置
の組立およびコンポーネントをすでに取付けたコンポー
ネントホルダと、例えばネジを使用して、基体に固定す
るだけでよい。

底面を定める基体が平面四角形状をなす場合、特にコ
ンパクトな構造が得られる。この四角形が正方形に近似
していれば一層コンパクトな構造となる。

コンポーネントを担持するコンポーネントホルダの壁
が、四角形の基体の角部に指向するように、コンポーネ
ントホルダを構成するときには、コンポーネントを担持
するコンポーネントホルダの壁を星状に配置するのが好
ましい。この場合、四角形の対角線の間のスペースは、
コンポーネントを取付けるのに最も有効に利用できる。

スイッチ素子が四角形の基体の１つの側にあり、端子
板等のクランプ部材がこの基体の対向側にあるより、コ
ンポーネントホルダを四角形の基体上に配置するのが望
ましい。この場合、コンポーネントホルダの１つの側に
可動要素と協働するスイッチ素子を接近して配置し、別
の側に電気式位置表示装置の接続部材を集合させる。

スイッチ素子が往復運動可能な要素とできる限り正確
かつ確実に協働するよう、スイッチ素子を担持するコン
ポーネントホルダの一対の壁は、基体の中央から、角部
に向かって離間するように延ばす。これにより、上記ス
イッチ素子は、Ｖ字状をなして、要素に対向する。

クランプ部材を取付ける場合、コンパクトな構造にも
拘らずクランプ部材を自由に触手すべく、既存の底面を
利用するため、クランプ部材を担持するコンポーネント
ホルダの一対の壁が、基体の中央から、好ましくは90°
の角度をなして、収束するように延ばす。この場合、一
対の壁の収束する角部が、四角形の基体の一側に対向す
る。

特に、好適な製造態様を考慮して、コンポーネントホ
ルダは、基体の中心を通る対称線を挾んで線対称をなす
ように構成するのが望ましい。このようにコンポーネン
トホルダを構成すれば、製造コストを低減できる。

コンポーネントホルダ自体が十分な固有剛性を有する
ものの、底面が比較的小型化されるよう、コンポーネン
トホルダが、可動要素を包囲し、可動要素に対して接触
するよう配置された一対の互いに対向する平行な壁部を
有し、上記壁部の一端にはクランプ部材を担持する面の
ための逆Ｖ字状状に収束する壁部が連続して形成され、
平行壁部の他端には、スイッチ素子を担持する面を備え
た一対の壁部が互いに離間するよう、コンポーネントホ
ルダを構成する。

本発明に係る電気式位置表示装置では、電気的コンポ
ーネントに接続されるための回路板は、取付状態におい
て基体の底面にほぼ平行に延びるよう、コンポーネント
を担持する面に対してほぼ垂直にコンポーネントホルダ
に取付けるのが好ましい。回路板はクランプ部材を担持
するコンポーネントホルダの一対の対向する面が覆われ
るよう、コンポーネントホルダに取付けるのが好まし
い。即ち、回路板は、電気的接続路をできる限り短くす
るため、クランプ部材のできる限り近くに配置する。

電気式位置表示装置の製造時に、相互に結合すべき構
造部材ができる限り小数であるよう、コンポーネントホ
ルダは、一体に合成樹脂材から形成するのが好ましい。

また、可動素子の位置を検知するスイッチ素子は、可
動素子と非接触で協働する電気式近接スイッチから構成
する。しかしながら、この種の近接スイッチは、容積が
比較的大きく、通常は近接スイッチに直接に取付ける際
に問題を生ずる信号増幅用の増幅部を有する。本発明に
おいては、この増幅部を、近接スイッチの接続ケーブル
に上記スイッチから離して組込むのが好ましい。これに
より、大容積の部材のためのスペースがある任意の個
所、例えば角部の近傍またはコンポーネントホルダの星
状に延びる担持壁の間に増幅部を設置することができ
る。

電気式位置表示装置の保護のため、基体に対応する四
角形の断面を有し、コンポーネントホルダに取付けたコ
ンポーネントとともにコンポーネントホルダを包囲し、
基体に固定するカップ状ハウジング部材を設けるのが望
ましい。機能監視のため、このカップ状ハウジング部材
は、透明に構成するのが好ましく、合成樹脂材から作成
することが望ましい。

［実施例］ 添付の図面を参照して以下に本発明の実施例を詳述す
る。

図面において、同一のまたは同様の部材には同一の参
照数字を附した。第6,7図の第２実施例については、第
１〜５図の第１実施例に対する差異のみを説明した。

図面において、電気式位置表示装置１の基体２は四角
形（好ましくは、正方形）の底面を有する。前記基体２
の中心には、その底面を貫通して下方に案内される往復
運動可能な可動要素としての可動ロッド３が設けてあ
り、このロッド３が所定量移動したときには、ロッド３
の位置を検知する。このロッド３に隣接してスイッチ素
子４が配してある。本実施例の場合、このスイッチ素子
４は、ロッド３の表面上を回転するころスイッチ５とし
て構成してある。

前記基体２には、コンポーネントホルダ６が、ネジ7,
8で固定してある。このコンポーネントホルダ６の構造
に関して以下に詳述する。このコンポーネントホルダ６
は、スイッチ素子４としてのころスイッチ５、クランプ
部材９としての端子板及び回路板10よりなるコンポーネ
ントを担持する。この回路板10は用例毎に異なる種類の
ものが使用される。

第２図に示すように、コンポーネントを固定するコン
ポーネントホルダ６の壁は、基体２の四角形をなす底面
の角部に向くよう配置されている。第1,2図に示すよう
に、前記基体２の上方には、透明な合成樹脂材から成る
カップ状ハウジング部材11がホルダー６を包囲するよう
に設けてあり、対角線上において２つのネジ12によって
基体２に固定されている。前記ハウジング部材11は、特
に第２図に示すように、基体２と同様に四角形の断面を
有する。

この実施例の場合、スイッチ素子４は、基体２の一側
方向（第２図の下方）に設けられ、一方クランプ部材９
はスイッチ素子４に対向する位置に設けられている。前
記回路板10は基体２の底面にほぼ平行に配置してあり、
クランプ部材９の範囲およびこれを取付けるためのコン
ポーネントホルダ６の壁14を覆っている。スイッチ素子
４、クランプ部材９、回路板10等のコンポーネントを取
付けるためのコンポーネントホルダ６の壁を第２図に15
で示した。

第２図から明らかなように、本発明に係る電気式位置
表示装置１が機能するのに必要なスイッチ素子４、クラ
ンプ部材９、回路板10等のコンポーネントは、コンポー
ネントホルダ６によってロッド３を中心にコンパクト
に、かつ星状に配置されている。前記コンポーネントを
取付けたコンポーネントホルダ６は、組立て可能なユニ
ットに統合してあるので、必要なコンポーネントを取付
けた後、１つの作業工程でコンポーネントホルダ６を表
示装置１の基体２に取付けることができる。そして、次
の製造段階において、基体２とコンポーネントホルダ６
とから上記のように構成した装置１にハウジング部材11
を覆せ、ネジ12で基体２に固定する。

以下に、コンポーネントホルダ６について詳述する。
第５図に示すように、コンポーネントホルダ６は、ロッ
ド３を包囲し、合成樹脂材により単一体として形成され
ている。前記コンポーネントホルダ６は、断面におい
て、ロッド３の下部に対して接触する一対の互いに対向
してほぼ平行に延びる壁16,17を有する。これらの壁16,
17には、クランプ部材９のための壁14を形成し、ほぼ90
°に折曲げられて、Ｖ字状をなしている。コンポーネン
ト６の平行な壁16,17に連続して先端ほど互いに離間す
る一対の面20,21が形成され、各面20,21の内側において
スイッチ素子４等コンポーネントが取付けられる面15は
取付けるべき各コンポーネントを固定するための貫通口
または縦長のスリット28を備えている。更に、コンポー
ネントホルダ６の脚部23（第３図参照）には、孔26が四
角形をなすよう構成してあり、第１図に示すように、こ
の孔26に挿通したネジ７によってコンポーネントホルダ
６を基体２に固定するようになっている。

続いてコンポーネントホルダ６の上部について、第４
図に従って説明すると、平行な壁16,17とこれらから連
続する20,21とには、基体２にコンポーネントホルダ６
を固定するためのネジ８（第1,2図参照）を通過させる
貫通孔24a,25aを備えた羽根状突出部24,25が形成してあ
る。コンポーネントホルダ６の上部には、平行な壁16,1
7から延びる壁18,19への移行個所に、回路板10（第２図
参照）を固設するための突出部26,27が形成されてい
る。

第4,5図から明らかなように、コンポーネントホルダ
６は、ロッド３の中心を通過する対称線Ａを挾んで線対
称をなすように形成されている。

第３図から明らかなように、スイッチ素子４取付用の
面15を形成する壁20,21は縦方向スリット28を有し、ス
イッチ素子４は、高さ調節可能な状態で壁20,21に取付
けることができ、ロッド３の位置を検知すべく、このロ
ッド３と協働する。従って、第２図に示した回路板10
は、コンポーネントホルダ６の上面において、クランプ
部材９のための面14を形成し、かつ収束方向に延びる双
方の壁18,19を覆う。従って、回路板10はコンポーネン
トホルダ６の上部の面積を有効に利用し得るよう、２つ
の面14,15に対してほぼ垂直に配置してある。

上記の構成では、ロッド３が上下に移動すると、この
外周面上を一対のころスイッチ５が回転する。そして、
ロッド３が上下に所定量移動するとロッド３の大径部に
より、いずれかのコロスイッチ５が押圧されて回路板10
のスイッチが入切りされる。よって、ロッド３が所定量
移動したとき、これが回路板10に組込れた表示器（図示
せず）に適宜な態様で表示され、透明なハウジング部材
11を通して視認することができる。

第6,7図は本発明の第２実施例を示すものである。こ
の実施例においては電気式位置表示装置１′は、第１実
施例と同様に基体2,ロッド３及びコンポーネント６を有
するので、これらについては説明を省略する。この実施
例では、スイッチ素子４として、ころスイッチに代わっ
て、近接スイッチ30がロッド３の位置の検知のために配
してある。この近接スイッチ30は第１実施例のころスイ
ッチと同様、コンポーネントホルダ６の壁20,21の面15
に取付けてある。この種の近接スイッチ30は、通常、比
較的大きいスペースを必要とする信号増幅部31を有す
る。本実施例の装置１′の場合、増幅部31は、結合ケー
ブル32内に組込まれている。従って、比較的大容量の増
幅部31はカップ状ハウジング部材11で囲まれた範囲内
に、面15の近接スイッチ30の固定個所から離間して、例
えば双方の下部角部範囲（第７図）にあるよう配置で
き、コンポーネントホルダ６の周囲の自由スペースまた
はコーナーのデッドスペースを活用することができる。

本発明において、もちろん、各種の設計変更が可能で
ある。例えば、基体２及び／又は関連のカップ状ハウジ
ング部材11の形状を例えば楕円形またはこれらの組み合
わせ形状に形成することができる。更に、もちろん、当
該の用途に依存して別の構造のスイッチ素子４を設置す
ることもできる。クランプ部材９も、図示の実施例とは
異なる構成要素から形成できる。

［効果］ 以上詳述したように、この発明の電気式位置表示装置
は極めてコンパクトに構成され、正確かつ確実に作動す
るという優れた効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

第１図はころスイッチを設けた第１実施例としての電気
式位置表示装置内部を示す側断面図、第２図は第１図の
電気式位置表示装置の平断面図、第３図はコンポーネン
トホルダの側面図、第４図は、第３図のコンポーネント
ホルダの平面図、第５図は第４図のコンポーネントホル
ダの断面図、第６図は近接スイッチを設けた第２実施例
の電気式位置表示装置内を示す側断面図、第７図は第６
図の平面図である。 ２……基体、３……可動要素としてのロッド、４……ス
イッチ素子、６……コンポーネントホルダ、９……クラ
ンプ部材、10……回路板。

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】往復運動可能な可動要素（３）と、この要
   素（３）の位置検知のためのスイッチ素子（４）とを有
   する基体（２）を設けた電気式位置表示装置において、 基体（２）に固定したコンポーネントホルダ（６）に
   は、前記スイッチ素子（４）及びクランプ部材（９）を
   設け、さらに前記ホルダ（６）には前記スイッチ素子
   （４）に対して電気的に接続された回路板（10）を取付
   けたことを特徴とする電気式位置表示装置。
2. 【請求項２】前記基体（２）が四角形形状を有すること
   を特徴とする請求項１に項記載の電気式位置表示装置。
3. 【請求項３】前記コンポーネントホルダ（６）は、スイ
   ッチ素子（４）及びクランプ部材（９）を担持する壁
   （14,15）が、ほぼ四角形の基体（２）の角部に指向す
   るように構成してあることを特徴とする請求項２に記載
   の電気式位置表示装置。
4. 【請求項４】前記スイッチ素子（４）が、四角形の基体
   （２）の一側に設けられ、クランプ部材（９）が基体
   （２）の対向側に設けてあることを特徴とする請求項２
   または３のいずれか１項に記載の電気式位置表示装置。
5. 【請求項５】前記スイッチ素子（４）を担持するコンポ
   ーネントホルダ（６）の一対の面（15）がこれらの端部
   ほど互いに離間するように延びていることを特徴とする
   請求項２乃至４のいずれか１項に記載の電気式位置表示
   装置。
6. 【請求項６】前記クランプ部材（９）を担持するコンポ
   ーネントホルダ（６）の一対の面（14）がこれらの端部
   ほど互いに接近するように延びていることを特徴とする
   請求項２乃至５のいずれか１項に記載の電気式位置表示
   装置。
7. 【請求項７】前記コンポーネントホルダ（６）が基体
   （２）の中心を通る対称線（Ａ）を挾んで線対称をなす
   形状に形成されたことを特徴とする請求項１乃至６のい
   ずれか１項に記載の電気式位置表示装置。
8. 【請求項８】前記コンポーネントホルダ（６）が、可動
   要素（３）を包囲し、同可動要素（３）に対して接触す
   るよう配置された２つの対向する平行な壁部（16,17）
   を有し、これらの一端にはクランプ部材（９）を担持す
   る一対の面（14）を形成するＶ字状をなす壁部（18,1
   9）が連続し、さらにこれら壁部（16,17）の他端にはス
   イッチ素子（４）を担持する一対の面（15）を備えた壁
   部（20,21）が互いに離間する方向に延びていることを
   特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の電気
   式位置表示装置。
9. 【請求項９】前記回路板（10）が、スイッチ素子
   （４）、クランプ部材（９）等を担持する面（14,15）
   に対してほぼ垂直をなすようにコンポーネントホルダ
   （６）上に配置されていることを特徴とする請求項１乃
   至８のいずれか１項に記載の電気式位置表示装置。
10. 【請求項１０】前記回路板（10）は、クランプ部材
    （７）を担持するコンポーネントホルダ（６）の一対の
    対向する面（14）を覆うように配置してあることを特徴
    とする請求項９記載の電気式位置表示装置。
11. 【請求項１１】前記コンポーネントホルダ（６）が、合
    成樹脂にて一体的に形成されていることを特徴とする請
    求項１乃至10のいずれか１項に記載の電気式位置表示装
    置。
12. 【請求項１２】前記可動要素（３）の位置を検知するス
    イッチ素子（４）がころスイッチ（５）であることを特
    徴とする請求項１乃至11のいずれか１項記載の電気式位
    置表示装置。
13. 【請求項１３】前記可動要素（３）の位置を検知するス
    イッチ素子（４）が近接スイッチ（30）であることを特
    徴とする請求項１乃至11のいずれか１項に記載の電気式
    位置表示装置。
14. 【請求項１４】前記近接スイッチ（30）が、近接イニシ
    エータを有し、増幅部（31）が近接イニシエータから離
    れた位置において、これの結合ケーブル（32）内に組込
    んであることを特徴とする請求項13に記載の電気式位置
    表示装置。
15. 【請求項１５】前記コンポーネントホルダ（６）が、こ
    れに取付けたスイッチ素子（４）、クランプ部材（９）
    とともに、基体（２）に対応して断面四角形状に形成さ
    れ、さらに基体（２）に固定されたカップ状ハウジング
    部材（11）により包囲されていることを特徴とする請求
    項１乃至14のいずれか１項に記載の電気式位置表示装
    置。
16. 【請求項１６】前記カップ状ハウジング部材（11）が透
    明であることを特徴とする請求項15に記載の電気式位置
    表示装置。
17. 【請求項１７】前記カップ状ハウジング部材（11）が合
    成樹脂材にて形成されていることを特徴とする請求項15
    または16のいずれか１項に記載の電気式位置表示装置。