JPS58220409A - ポテンシヨメ−タ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はロータリ式ポテンショメータに関するものであ
り、特に回転機構に愼械的に連結し且つこれにより監視
できるようにならしめ、貝にこの回転機構の回転匿に１
比例する量の電気出力・電圧を得るポテンショメータに
関するものである。このポテンショメータは籍に内燃慎
関において用いられろ回転式絞り軸又はバタフライ軸に
応用するものである。

本発明によるロータリ式ポテンショメータは、ハウシン
グとハウシング内に支持されるアーチ形のフィルム状の
電気抵抗要素と抵抗要素を介して電位を及ぼす両端に接
続している電導性端子とハウシング（ハ）の回転するキ
ャリアに支持され且つ抵抗戦素な横断するようになって
いる電導性材料製摺動子と摺動子をハウシング内の追加
端子に％気的に接続することにより、追加端子における
出力電圧が摺動子の角位置を示すようになっている装置
と、イヤリアのための停止装置があり、これによってア
ーチ状要素の終端領域における摺動子を抑止する予定位
置が求められるが、摺動子を回転装置より抑止位置へ復
帰させる弾性装置を有し、抵抗要素の終端領域をカバー
する電気絶縁材料製フィルム（ここの領域に停止装置が
あり、且つこの領域において摺動子は抵抗要素より′電
気的に絶縁される。）を有して、以上より成るものであ
る。

停止装置は調節可能とすれば、抵抗要素に関して、摺動
子の抑止位置を色々に変えることが出来るし、そして摺
動子が抑止位置から電気絶縁材料製フィルムより離れる
前の回転すべき角度を予めセットできるのである。。

弾性装置は電導性材料製のコイルばね等適当なものでよ
く、これは摺動子をハウシング内の追加端子に電気的に
接続するのである。

摺動子を回転し且つ外部の回転機構に固着してその回転
を追跡できるようになっている操作用スピンドルを成る
べく設置するのがよい。このスピンドルは中空とし、そ
の内部に外部機構の合致部分を受は入れることが出来る
ような寸法とするのがよい。中空スピンドルの終端部は
割れている形とし、終端部にスプリング・カラーを取付
けて、スピンドルは外部機構を掴み取るようにする。

絶縁フィルムがある端部における抵抗要素の電気抵抗を
精密に調整するには、抵抗要素を通じて作られている細
い放射状切れ目によって行う。この切れ目は抵抗要素の
ふちから延びているものである。この調整を行うには、
絶縁フィルムを切断するか、または調整を必要とすると
ころの絶縁フィルムで、抵抗要素の適当部分をカバーし
ないままにしておく。

上述のロータリ式ポテンショメータは、摺動子の電圧出
力に応じてマイクロプロセッサ−制御方式に接続し、こ
れによって摺動子か絶縁層上にあると、マイクロプロセ
ッサ−は静止状態にあり、摺動子が絶縁層を離れると、
突然の′電圧変化を探知すると直ちにマイクロプロセッ
サ−は活動状態へと変換するように働らく。

さて本発明を添付図面に関して、その−例を述べる。

第１図は本発明によるロータリ式ポテンショメータの平
面図であり、ノ・ウシングの一部を除去しである。第２
図は第１図のポテンショメータの断面図であるが、ノ１
ウシングは完全なものである。第３図は第１〜２図のポ
テンショメータで使用されている摺動子・キャリヤー停
止装置の分解図である。第４図は第１図のポテンシヨメ
ータに用いられているアーチ形の抵抗要素の平面図であ
る。第５図は第２図のポテン、ショメータの操作スピン
ドルに外部機構を固定するために用いるスプリング・カ
ラー装置である。

図面について述べると、ロータリ式ポテンショメータは
、プラスチック材料で作られている２部分より成るハウ
シング１を有し、且つ取付は用のフランジ２を備えてい
る。例えば電導性重合材料のアーチ形フィルム電気抵抗
要素３が、ハウシングの（−ス部ＩＡ（第２図）の内口
上の支持具に取付けである。電導性端子４と５とはハウ
シング内に固着され、リード線６と７及びフィルム導体
８と９（第４図参照）とを介して、抵抗要素３０両端に
電気的に接続する。

電導性弾性材料（これは卑金属でも貴金属でも何れでも
よい）製の多数、の指のある摺動子１０鵡 は、回転キャリア１１上に、・支゛・持されており、キ
ャリア１１はスピンドル１２を備え、スピンドル１２は
ハウシングの底部ＩＡにある円筒状開口１３の中へと回
゛転して嵌合する。キャリア１１がハウシング内で回転
するにつれて、摺動子ｌＯはアーチ形の抵抗要素３を横
切るようになる。

キャリア１１には可調節停止装置が設置されており、こ
の装置はねじ付ボルト１４とナツト１５とから成り、こ
れらのボルトとナツトとは２部ハウシングの適当な形状
の地域１６と１７とによって保持されている。このキャ
リア１１は停止装置のボルト１４の端部と接触するよう
になっており、これにより摺動子１０は抵抗要素３の端
部の位置で抑止される。抵抗要素３に関して摺動子のこ
の抑止位置は、・・ウシングｌの穴から挿入した小形ね
じ廻しにより、ボルト１４を調節すれば精密にきめるこ
とが出来る。

キャリア１１の一部を包囲して、例えばベリリウム青銅
製のコイルばね１８を設置し、その一端をハウシングに
取付けである追加端子１９に電気的に接続する。このば
ね１８の他端は摺動子１０に電気的に接続する。このば
ね１８は二重の目的を果す。

即ち一つはハウシング内で摺動子１０と端子１９との間
で必要な電気接続を行う。また二つには摺動子とキャリ
アーとの組合せを復帰させるスプリングとして働らく。

即ちキャリア１１が外力を受けて回転し、そのため摺動
子１０が抵抗要素３を横断して所要の電位差による機能
を果そうとするとき、この外力を解放すると直ちにキャ
リア１１は停止装置のボルトねじ１４と接触する始めの
位置へ復帰する。

例えばエポキシ樹脂のような電気絶縁材料製フィルム２
０（第４図参照）を、抵抗要素３の端部の上にスクリー
ン印刷で柩付ける。即ちキャリア１１が停止装置のポル
）１４と接触したままで、摺動子１０が始めの抑止位置
にあるとき、摺動子１０がフィルム２０により抵抗要素
３とは電気的に絶縁する。このような構成によってポテ
ンショメータにスイッチを糾込むことが有効に行われる
。

もし電圧供帖が端子４と５とに与えられ、端子４と１９
とから出力電圧が得られるならば、キャリア１１が停止
装置と接触し且つ摺動子１０が絶縁フィルム２０と接触
する時、摺動子１０は開路状態にあって、端子４と１９
との間には出力電圧は全然出てこないのである。もし摺
動子とキャリアとの組合せとが回転すれば、摺動子が絶
縁フィルム２０から離れて抵抗要素３と接触する点にお
いて、端子４と１９との間で出力電圧が優られる。摺動
子１０とキャリア１１との組合せが回転を続行すると共
に、出力電圧は増加して最大値となる。

適当に冒い数値（例えば５０，０００オーム）を有する
電気抵抗を端子１９と供給域圧との間に接続すれは、そ
して摺動子が絶縁フィルムと接触して始めの位置にあれ
ば、最大値に相当する出力電圧が端子４と１９との間に
得られる。摺動子とキャリア組合せが回転するにつれて
、出力電圧は摺動子が絶縁フィルムを離れて抵抗要素３
に接触するにつれて、低レベルへと変換する。それから
出力電圧は続けて上昇して最大値となり、摺動°子とキ
ャリアの組合せは更に回転するに至る。

摺動子が絶縁フィルム２０を離れる前に、摺動子とキャ
リア組合せが回転する角度は、可調節停止装［１４，１
５を用い、正確に測定できる。

摺動子が絶縁フィルムから離れて抵抗要素に接触する点
において、ポテンショメータかｌ”１られる電気出力を
精密に調節することは、第４図において、絶縁フィルム
の下にある抵抗要素の一部を選択的に除去するか又は摩
耗させると容易に行われる。これを達成させるためには
、細い放射状の切れ目２１を、絶縁フィルム２０と下に
ある抵抗要素３とを通って、適当に付けるが、この切れ
目は抵抗要素３のふちから相当の距離まで延び、絶縁フ
ィルムの下にある要素部分の抵抗値を希望通りに調壓す
ることができる。

絶縁フィルムまで切断しなくともすむようにするため、
切れ目２１を作る領域にある抵抗要素部分を絶縁フィル
ムで、カバーされていないようにしておく。即ちこのフ
ィルムを取付ける時に、上記要素部分をカバーしないよ
うにするのである。抵抗要素の調節は、摺動子が接触し
ない領域で行う。

摺動子１０は抵抗要素の反対端部即ち絶縁フィルム２０
が設置されている端部に到達すると、キャリア１１と接
触する追加停止装置２４が設けられている。

ポテンショメータを回転する外部機構（図示してないが
、その回転をポテンショメータで追跡し且つ監視すべき
ものとする）に機械的に連結するためには、ポテンショ
メータのスピンドル１２をなるべく中空構造とし、外部
機構のシャフト又はスピンドル（例えばＤ形の断面のも
の）を受は入れる形状とするのがよい。

スピンドル１２に一つ又はそれより多いスロット２２を
設け、そしてスプリング・カラ２３（第５図参照）を設
け、スピンドル１２のスロット付の端部に取巻いておく
。外部機構のシャフト又はス、ピンドルを中空スピンド
ル１２に嵌合すると、スプリング・カラ２３があるため
に、スピンドル１−２は受は入れたシャフト又はスピン
ドルをしっかりと固着する。

一つの特別な応用面としては、外部機構は内燃機関にお
ける絞り弁軸又はバタフライ軸より成るものである。

上述のポテンショメータはマイクロプロセッサ−制御の
エンジン監理方式の一部を成すものである。エンジンが
かも回り速度で動いている時は、マイクロプロセッサ−
は静止状態にあり、また絞り弁が開いている時は、マイ
クロプロセッサ−にはトリガー（ｔｒｉｇｇｅｒｉｎｇ
　）又は電気を通す信号が必要である。更に運転手かア
クセル・Ｒダルを足で踏んだ瞬間に、マイクロプロセッ
サ−が活動を開始できるようにしなければならない。必
要とするトリガーはワイパーＩＯが絶縁層２０がら離れ
て、抵抗要素３に接触すると生ずるポテンショメータか
らの出力電圧の急速な変化率を設定することによって得
られる。

この点において出力電圧は最大レベルから急速に降下し
て低レベル（これは代表的に最人値の約１１％位のもの
である）となる。その後マイクロプロセッサ−制御電子
装置は、ポテンショメータかもの出力電圧レベルを、絞
り弁の回転位置を指示するものとして利用することにな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の平面図、第２図は第１図の断面図、第
３図は第１〜２図のポテンショメータで使用されている
摺動子キャリヤー停止装置の分解説明図、第４図は第１
図のポテンショメ−タに用いられているアーチ形の抵抗
要素の平面図、第５図はスプリング・カラー装置の部分
平面図である。 １：ハウシング　　　３：電気抵抗要素ｌＯ：摺動子　
　　　　ｌｌ：回転キャリア１４．１５：停止装置　　
１８：ばね １９：端子

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｌ　ハウシング１とハウシング１内に支持されているア
   ーチ形フィルム電気抵抗要素３とノ・ウシング内の回転
   キャリヤー１１に支持され、且つ抵抗要素３を横切るこ
   とができるようになっている・電導性材料製摺動子１０
   と、摺動子ｌＯをハウシング１内の第１端子１９に接続
   する装置と、抵抗要素３の終端領域において摺動子１０
   の予定抑止位置を定める停止装置１４．１５と摺動子１
   ０を回転位置から該抑止位置へと復帰させる弾性装置１
   ８とからなるロータリポテンショメータ。 ２　停止装置１４．１５は調節可能で、抵抗要素３に関
   する摺動子１０が・電気絶縁材料製の該フィルム２０か
   も離れる前に抑止位置から回転すべき摺動子の角度を予
   めセットできる特許請求の範囲第１項記載のロータリポ
   テンショメータ。 ３　弾性装置１８は電導性材料製のコイルばねであり、
   且つ摺動子１０を第１端子１９に電気的に接続する特許
   請求の範囲第１項記載のロータリーポテンショメータ。 ４　ワイパー・キャリヤー１１を回転させることができ
   、且つ外部の回転機構に固着して、その同転を追跡する
   ようになっている操作スピンドル１２が設置されている
   特許請求の範囲第１項記載のロータリポテンショメータ
   。 ５　スピンドル１２は中空でその内部に外部機構の合致
   部分を受は入れるようなシメンジョンを有する特許請求
   の範囲第１項記載のロータリポテンショメータ。 ６　中空スピンドル１２はその終端地域が割れている形
   ２２となり、終端地域にスプリング・カラ２３を備え、
   スピンドル１２は外部機構を掴むに適している特許請求
   の範囲第１項記載のロータリポテンショメータ。 ７　絶縁フィルム２０が設置されている抵抗要素３の端
   部において、要素３の電気抵抗を精密に調節することは
   、抵抗要素３を通り且つ要素３の縁より延びている細い
   放射状切れ目２１を介して行われる特許請求の範囲第１
   項記載のロータリポテンショメータ。　　′ ８　絶縁フィルム２０を切断した眠気抵抗調節手段をも
   つ特許請求の範囲第１項記載のロータリポテンショメー
   タ。 ９　抵抗要素３の適当部分は調節を必要とする地域にお
   いて、絶縁フィルム２０によってカバーされずにある特
   許請求の範囲第１項記載のロータリポテンショメータ。