JPH0119366Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、例えば油圧機器用方向切換弁のよう
な被検出体の作動位置及び作動方向検出を行なう
センサとして用いられるポテンシヨメータに関す
るものである。

（従来の技術） 従来、この種のポテンシヨメータとしては、例
えば第１図ａに略示するように、一本の抵抗１と
この抵抗１に摺接し被検出体（図示せず）と機械
的に連結される摺動子２とを備え、被検出体の位
置変化を摺動子２に電気的に接続された端子３に
現われる電圧の変化で検出していた。即ち、第１
図ｂに出力特性を示すように、摺動子２の位置変
化を横軸にとると、一端がアースに接続された抵
抗１の他端に例えば２４ボルトの正電圧を印加し
た場合、摺動子２が抵抗１の一端から他端に摺動
したときにこの摺動量と端子３に現われる電圧
（第１図ｂの縦軸）とは１対１に対応するように
なつていた。

このため、第１図ａに示す点Ａを所定位置例え
ば中立位置として使用する場合、即ち第１図ｂに
おいて端子３に現われる電圧が１２ボルトとなる
摺動子２の位置を中立位置として斯かるポテンシ
ヨメータを使用する場合、端子３に現われる電圧
Vxが12＜Vx＜24のとき摺動子２が中立位置Ａか
ら右側（第１図ｂの矢線Ｒ側）にあり、Ｏ＜Vx
＜12のとき左側（第１図ｂの矢線Ｌ側）にあると
判断していた。

（考案が解決しようとする課題） しかしながら、上記従来技術の構成によると、
当該ポテンシヨメータを例えば多湿環境下に設置
した場合、抵抗１に水滴が付着してその付着部分
が短絡状態になると、摺動子２の位置に対応した
電圧が得られなくなるので、摺動子２が中立位置
Ａに対していずれの位置及び方向にあるかの判別
が不能となり、ときによつてはその移動方向の判
断誤認により例えば被検出体の誤作動に基づく予
期しない故障等につながる虞があるという問題が
あつた。

（課題を解決するための手段） 本考案は上記従来技術の課題を解決すべくなさ
れたものであり、各々直線状の第１の抵抗体及び
第１の導体を第１の特定位置を挟んで直列に接続
して成る第１の摺動抵抗部と、各々直線状の第２
の導体及び第２の抵抗体を第２の特定位置を挟ん
で直列に接続して成る第２の摺動抵抗部と、前記
第１の摺動抵抗部に摺接する第１の摺動子と、前
記第２の摺動抵抗部に摺接する第２の摺動子とを
備え、前記第１の摺動抵抗部と第２の摺動抵抗部
とを、前記第１の抵抗体に前記第２の導体が対向
すると共に前記第１の導体に前記第２の抵抗体が
対向するように円筒状ケース内に夫々取付け、該
両摺動抵抗部の間であつて前記ケースの長手方向
の一方の端部から他方の端部に向かつて案内軸を
突設し、該案内軸に沿つて摺動自在な摺動軸の被
検出体と係合する一端を前記ケースの他方の端部
から水密状態で外部に突出させ、前記第１の特定
位置と前記第１の摺動子との摺接時に前記第２の
摺動子と前記第２の特定位置とが摺接するように
前記第１及び第２の摺動子を前記摺動軸に取付
け、該第１の摺動子と前記第１の抵抗体との摺接
位置に応じた信号を出力するリード線、及び該第
２の摺動子と前記第２の抵抗体との摺接位置に応
じた信号を出力するリード線を夫々水密状態で前
記ケース外に延出したことを特徴とし、被検出体
の位置及び方向を誤認することなく検出し得ると
共に、一つのケース内に収納してコンパクト化、
水密の容易化等を図つたポテンシヨメータを提供
することを目的とする。

（作用） 第１の摺動子及び第２の摺動子を第１及び第２
の特定位置に夫々摺接させると、ポテンシヨメー
タの出力は０となる。摺動軸を第１及び第２の特
定位置から一方に摺動させると、第１の摺動子は
第１の抵抗体に、第２の摺動子は第２の導体に摺
接する。摺動軸を第１の摺動子及び第２の摺動子
と第１及び第２の特定位置との摺接位置から他方
に摺動させると、第１の摺動子は第１の導体に、
第２の摺動子は第２の抵抗体に摺接する。したが
つて、第１の摺動子が第１の抵抗体に摺接してい
るときには第１の摺動子の摺接位置に応じた出力
のみが得られ、第２の摺動子が第２の抵抗体に摺
接しているときには第２の摺動子の摺接位置に応
じた出力のみが得られることとなり、ポテンシヨ
メータはその二つの抵抗値増減を常に択一的に出
力するので、被検出体の方向判別及び位置判別を
同時に行なえる。

（実施例） 以下本考案の一実施例を添付図面を参照して詳
述する。

第２図は本考案の一実施例に係るポテンシヨメ
ータの縦断面図で、第３図は第２図の矢線−
断面図である。

ポテンシヨメータ１０の中空円筒形のケース１
１の一端部にフランジ１２がケース１１と一体に
形成されると共に、該端部に内嵌配設されたブツ
シユ１３及びＯリング１４を介して軸１５が摺動
自在に挿通されている。また、ケース１１の他端
部にはケース１１を密封するキヤツプ１６が装着
されている。

キヤツプ１６には案内軸１７が突設され、該案
内軸１７は軸１５の中心に沿つて穿設された有底
孔１８に緩挿されると共に、案内軸１７の外周面
と有底孔１８の内周面との間に形成された間〓を
通してキヤツプ１６と有底孔１８の底面との間に
コイルバネ１９が介在されている。

ケース１１の内周面上の例えば上部及び下部に
は軸方向に長手の絶縁基板例えばアルミナ基板２
０及び２１が夫々配設固定されている。これ等の
アルミナ基板２０及び２１上には、詳細は後述す
るように第１抵抗部とこれに接続される複数の電
極及び第２抵抗部とこれに接続される複数の電極
が夫々形成されている。そしてリード線２２ａ，
２２ｂ，２２ｃ並びに２３ａ，２３ｂ，２３ｃが
夫々キヤツプ１６に穿設された孔２４及び２５を
通して各アルミナ基板２０，２１上に形成された
各電極に半田付けされ、各孔２４，２５は例えば
樹脂２６により封止されている。

軸１５のケース１１内の端部にはブラシホルダ
２７が外嵌固着され、前記アルミナ基板２０上に
長手方向に形成された第１の摺動抵抗部４０（第
４図ａ）とこれに並設された電極４４（第４図
ａ）とを電気的に接続しこれ等の上面に摺接され
るブラシ（摺動子）２８が刷子押え金具２９によ
つてブラシホルダ２７にカシメ止めされている。
また同様に前記アルミナ基板２１上に長手方向に
形成された第２の摺動抵抗部５０（第４図ａ）と
これに並設された電極５３（第４図ａ）とを電気
的に接続しこれ等の上面に摺接されるブラシ（摺
動子）３０が刷子押え金具３１によつてブラシホ
ルダ２７にカシメ止めされている。

第４図ａはアルミナ基板２０及び２１上に夫々
形成された第１及び第２の摺動抵抗部を示す。

アルミナ基板２０上に形成された長手の第１の
抵抗体４１の特定位置Ｂから右側には長手の第１
の導体４２が連設形成され、第１の抵抗体４１と
第１の導体４２とから第１の摺動抵抗部４０が構
成されている。そして、第１の摺動抵抗部４０の
幅方向の両側に所定間隔をもつて長手の導体から
成る電極４３と４４が並設して形成されている。
電極４３と第１の導体４２とは右端において接続
され、電極４４、第１の抵抗体４１及び電極４３
はその左端部において夫々リード線２２ａ，２２
ｂ、及び２２ｃに接続される。

第１の摺動抵抗部４０と平行となるようにアル
ミナ基板２１上に形成された第２の摺動抵抗部５
０は、特定位置Ｂに対して第１の摺動抵抗部４０
と反対称となるように、特定位置Ｂの右側に長手
の第２の抵抗体５１が形成され左側に第２の導体
５２が連設されている。そして、第２の摺動抵抗
部５０の幅方向の両側に所定間隔をもつて長手の
導体から成る電極５３と５４が並設して形成され
ている。電極５４と第２の抵抗５１とは右端にお
いて接続され、電極５３，第２の抵抗５１及び電
極５４はその左端部において夫々リード線２３
ａ，２３ｂ及び２３ｃに接続されている。

第２図において示した摺動子２８，３０は、第
４図ａに示す第１の抵抗部４０と電極４４との間
及び第２の抵抗部５０と電極５３との間に配設さ
れる。

第１の抵抗体４１と第２の抵抗体５１との夫々
の長手方向の長さ、及び夫々の抵抗値、抵抗変化
率等の諸元はポテンシヨメータ１０の使用目的に
合わせて設定される。

次に上述のように構成されるポテンシヨメータ
１０の出力信号について説明する。尚、説明を容
易にするため第１の抵抗体４１と第２の抵抗体５
１の夫々の長手方向の長さ及びその他の諸元は同
一とする。

第２図乃至第４図ａにおいて、ポテンシヨメー
タ１０のリード線２２ｃ及び２３ｂを共に接地
し、リード線２２ｂ及び２３ｃに所定電圧V_Bを
印加する。

この状態で一体に動く摺動子２８，３０が特定
位置Ｂに摺接している場合には、リード線２２ａ
に摺動子２８及び電極４４を介して伝達される電
極V₁はアース電位となり、リード線２３ａに摺
動子３０及び電極５３を介して伝達される電圧
V₂もアース電位即ち零ボルトとなる。

摺動子２８，３０が特定位置Ｂから右側に摺動
すると、この摺動量に応じて電圧V₂は第４図ｂ
の実線で示すごとく増加し、一方電圧V₁は摺動
子２８が第１の導体４２と摺接するため第４図ｂ
の破線で示すごとくアース電位に維持される。

摺動子２８，３０が特定位置Ｂから左側に摺動
すると、この摺動量に応じて電圧V₁がアース電
位から増加し、一方、電圧V₂はアース電位に維
持される。

このため、斯かるポテンシヨメータ１０の軸１
５を被検出体（図示せず）に連結すると被検出体
の位置変化を電圧V₁，V₂の変化として検出する
ことができる。被検出体が例えば中立位置を有す
る方向切換弁である場合、ポテンシヨメータ１０
の特定位置を中立位置にすると、方向切換弁の中
立位置からの位置変化量がアース電位から増加す
る電圧V₁又はV₂の電圧変化量として検出できる。
また、ポテンシヨメータ１０を第４図ｂの位置Ｘ
からＹまでの範囲で使用すると、方向切換弁が中
立位置から右側に切換えられたか又は左側に切換
えられたかは、リード線２２ａが接続する電極４
４又はリード線２３ａが接続する電極５３のどち
らに電圧が生じているかで判断される。

さらに、ポテンシヨメータ１０の出力電圧V₁
とV₂の２つの信号を制御装置（図示せず）に入
力し、これ等の信号に基いて該制御装置が油圧機
器等（図示せず）を制御する場合、ポテンシヨメ
ータ１０の内部に水滴が付着して電極間が短絡す
るなどしてポテンシヨメータ１０に異常が生じて
も、中立位置の右側と左側で各々独立した信号
V₁，V₂が入力されているので右側、左側の識別
にまちがいは発生しない。従つて安全性が向上す
る。

尚、上述の実施例では一体に動く摺動子２８と
３０の夫々の摺接位置を同一位置としたため、第
１の摺動抵抗４０と第２の摺動抵抗５０の夫々の
特定位置Ｂを同一位置として説明したが第１の摺
動子が第１の摺動抵抗部４０の特定位置に摺接し
たときに第２の摺動子が第２の摺動抵抗部５０の
特定位置に摺接すればよく、両特定位置を同一位
置とする必要はない。

（考案の効果） 以上のように本考案によれば、各々直線状の第
１の抵抗体及び第１の導体を第１の特定位置を挟
んで直列に接続して成る第１の摺動抵抗部と、
各々直線状の第２の導体及び第２の抵抗体を第２
の特定位置を挟んで直列に接続して成る第２の摺
動抵抗部と、前記第１の摺動抵抗部に摺接する第
１の摺動子と、前記第２の摺動抵抗部に摺接する
第２の摺動子とを備え、前記第１の摺動抵抗部と
第２の摺動抵抗部とを、前記第１の抵抗体に前記
第２の導体が対向すると共に前記第１の導体に前
記第２の抵抗体が対向するように円筒状ケース内
に夫々取付け、該両摺動抵抗部の間であつて前記
ケースの長手方向の一方の端部から他方の端部に
向かつて案内軸を突設し、該案内軸に沿つて摺動
自在な摺動軸の被検出体と係合する一端を前記ケ
ースの他方の端部から水密状態で外部に突出さ
せ、前記第１の特定位置と前記第１の摺動子との
摺接時に前記第２の摺動子と前記第２の特定位置
とが摺接するように前記第１及び第２の摺動子を
前記摺動軸に取付け、該第１の摺動子と前記第１
の抵抗体との摺接位置に応じた信号を出力するリ
ード線、及び該第２の摺動子と前記第２の抵抗体
との摺接位置に応じた信号を出力するリード線を
夫々水密状態で前記ケース外に延出する構成とし
たので、ポテンシヨメータは同一のケース内にコ
ンパクトにかつ水密状態で収納することが可能と
なり、従前のような水滴付着による抵抗体の短絡
状態を回避することができる。

また、ケース内の第１及び第２の抵抗体は第１
及び第２の摺動子を介して単一の摺動軸の移動に
伴い、互いに独立な抵抗値増減を行ないかつその
両抵抗体による二つの抵抗値増減を常に択一的に
出力するので、被検出体の位置判別と共に方向判
別を同時に誤りなく行なえ、仮に抵抗体に水滴が
付着しても、少なくとも被検出体の方向判別を誤
ることはない。

さらに、該ポテンシヨメータの両摺動子は特定
位置を挟んで直線運動するものであるから、例え
ば油圧機器用の方向切換弁の左右位置及び中立位
置の検出等に適用して有用である。この場合、円
筒状ケース外には摺動軸の一端が突出している
が、可動部分は該摺動軸の一端近傍だけであるの
で、ケース内と外部とのシールはその突出した摺
動軸の周囲部分のみに施すだけで済む。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ及びｂは従来のポテンシヨメータの回
路構成図及び特性図、第２図は本考案の一実施例
を適用したポテンシヨメータの縦断面図、第３図
は第２図の矢線−断面図、第４図ａ及びｂは
第２図に示すポテンシヨメータの要部説明図及び
特性図である。 １０……ポテンシヨメータ、１５……軸（摺動
軸）、１７……案内軸、２２ａ，２３ａ……リー
ド線、２８……第１の摺動子、３０……第２の摺
動子、４０……第１の摺動抵抗部、４１……第１
の抵抗体、４２……第１の導体、５０……第２の
摺動抵抗部、５１……第２の抵抗体、５２……第
２の導体、Ｂ……第１、第２の特定位置。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 各々直線状の第１の抵抗体及び第１の導体を第
   １の特定位置を挟んで直列に接続して成る第１の
   摺動抵抗部と、各々直線状の第２の導体及び第２
   の抵抗体を第２の特定位置を挟んで直列に接続し
   て成る第２の摺動抵抗部と、前記第１の摺動抵抗
   部に摺接する第１の摺動子と、前記第２の摺動抵
   抗部に摺接する第２の摺動子とを備え、前記第１
   の摺動抵抗部と第２の摺動抵抗部とを、前記第１
   の抵抗体に前記第２の導体が対向すると共に前記
   第１の導体に前記第２の抵抗体が対向するように
   円筒状ケース内に夫々取付け、該両摺動抵抗部の
   間であつて前記ケースの長手方向の一方の端部か
   ら他方の端部に向かつて案内軸を突設し、該案内
   軸に沿つて摺動自在な摺動軸の被検出体と係合す
   る一端を前記ケースの他方の端部から水密状態で
   外部に突出させ、前記第１の特定位置と前記第１
   の摺動子との摺接時に前記第２の摺動子と前記第
   ２の特定位置とが摺接するように前記第１及び第
   ２の摺動子を前記摺動軸に取付け、該第１の摺動
   子と前記第１の抵抗体との摺接位置に応じた信号
   を出力するリード線、及び該第２の摺動子と前記
   第２の抵抗体との摺接位置に応じた信号を出力す
   るリード線を夫々水密状態で前記ケース外に延出
   したことを特徴とするポテンシヨメータ。