JPH10189314A - 二連形回転ポテンショメータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 抵抗体の有効回転角度を大きくとれるように
し、偏心による直線性エラーの小さい、良好な出力特性
を有する二連形回転ポテンショメータを得る。 【解決手段】 互いに連動して回転する２つの摺動子２
４，２５を有し、絶縁基板１１上にそれら摺動子がそれ
ぞれ摺接する円弧状の抵抗体と集電体との組を２組形成
してなる二連形回転ポテンショメータにおいて、摺動子
２４，２５の回転中心をほぼ中心とする同一円周上に上
記２つの抵抗体１４，１５を配置し、それら抵抗体１
４，１５の外周側に集電体１２，１３をそれぞれ配置す
る。全周を抵抗体１４，１５の配置に使用できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は互いに連動して回
転する２つの摺動子を有し、絶縁基板上にそれら摺動子
がそれぞれ摺接する円弧状の抵抗体と集電体との組が２
組形成されて構成された二連形の回転ポテンショメータ
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種のポテンショメータの一例
を図５に示す。絶縁基板１１上に円弧状の第１の集電体
１２と第２の集電体１３とが対向して形成され、これら
集電体１２，１３の外側（外周側）にそれぞれ円弧状の
第１の抵抗体１４及び第２の抵抗体１５が形成される。

【０００３】抵抗体１４の上端１４ａと抵抗体１５の下
端１５ｂとは、図に示したように抵抗体１５の外周側を
通る接続導体１６によって接続され、この接続導体１６
は絶縁基板１１の一辺に導出されて、その導出部がグラ
ンド端子電極１７とされる。一方、抵抗体１５の上端１
５ａと抵抗体１４の下端１４ｂとは、抵抗体１４の内周
側を通る接続導体１８によって接続され、接続導体１８
は同様に絶縁基板１１の一辺に導出されて、その導出部
が入力端子電極１９とされる。

【０００４】入力端子電極１９とグランド端子電極１７
との間には、集電体１２，１３からそれぞれ導出された
第１出力端子電極２１及び第２出力端子電極２２が配列
形成される。上記のような構成とされた抵抗基板２３
に、一対の摺動子２４，２５が取付けられた回転体（図
示せず）が回転自在に係合されて二連形回転ポテンショ
メータが構成される。なお、図中、摺動子２４，２５は
模式的に示している。

【０００５】この図５に示したポテンショメータは入力
端子電極１９、グランド端子電極１７間に入力電圧を印
加し、摺動子２４，２５を矢印方向に回転させて、それ
ぞれ抵抗体１４、集電体１２及び抵抗体１５、集電体１
３上を接触摺動させることにより、図６に示したよう
に、ほぼ同一の出力特性が第１出力端子電極２１及び第
２出力端子電極２２から、即ち２つのポテンショメータ
から得られるものとなっている。

【０００６】一方、図７は２つのポテンショメータが相
反する出力特性をもつように考えられた二連形回転ポテ
ンショメータの例を示したものである。この例は接続導
体１６，１８による２つの抵抗体１４，１５の接続の仕
方が図５のポテンショメータと異なっており、即ちグラ
ンド端子電極１７に導出される接続導体１６によって抵
抗体１４の上端１４ａと抵抗体１５の上端１５ａとが接
続され、入力端子電極１９に導出される接続導体１８に
よって抵抗体１４の下端１４ｂと抵抗体１５の下端１５
ｂとが接続されている。

【０００７】このような接続により、摺動子２４，２５
を矢印方向に回転させた時、第１出力端子電極２１から
得られる出力特性は図８に示したように、最小出力電圧
から最大出力電圧へと上昇し、一方第２出力端子電極２
２から得られる出力特性は最大出力電圧から最小出力電
圧へと下降し、相反する出力特性が得られるものとなっ
ている。

【０００８】なお、図９Ａ〜Ｃ及び図１０Ａ〜Ｃはそれ
ぞれ２つのポテンショメータから同一の出力特性が得ら
れるもの及び相反する出力特性が得られるものの、従来
提案されている他の構成例を示したものであり、接続導
体１６，１８の配線の仕方及び各端子電極１７，１９，
２１，２２の配列順序が異なるものとなっている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、回転形のポ
テンショメータにおいては、円弧状の抵抗体の、その円
弧の中心と摺動子の回転中心とにずれが存在すると、図
１１に示したように直線で示される理想出力特性２６に
対して実際の出力特性２７がずれ、このずれは直線性エ
ラーと称されている。

【００１０】摺動子の回転中心の偏心による直線性エラ
ーは、抵抗体の有効回転角度に対するエラー角の比で表
わされる。今、図１２に示したように、摺動子の回転中
心をＯ、抵抗体の中心をＯ′、ずれ量をｅ、摺動子の回
転半径をＲとした時、エラー角（最大）φは、 φ＝ｔａｎ^-1（ｅ／Ｒ） と表わされ、抵抗体の有効回転角度をθとすると、直線
性エラーは、 直線性エラー＝φ／θ×１００ 〔％〕 ＝１００ｔａｎ^-1（ｅ／Ｒ）／θ 〔％〕 と表わされる。

【００１１】上式より明らかなように、抵抗体の有効回
転角度θが大きいほど、偏心による直線線エラーは小さ
くなる。しかるに、図５，７，９，１０に示した従来の
二連形回転ポテンショメータにおいては、いずれも互い
に対向して配置された円弧状の抵抗体１４，１５の内周
側に、それらに対応する２つの集電体１２，１３が配置
されているため、集電体１２，１３から端子電極２１，
２２への各導出部が抵抗体１４，１５が位置する円周を
横切り、即ちこれら導出部の分、抵抗体１４，１５の配
置角度が制限され、有効回転角度が狭められるものとな
っていた。

【００１２】さらに、図９及び１０においては、抵抗体
１４，１５を接続する接続導体１６あるいは１８も抵抗
体１４，１５が位置する円周を横切る構成とされている
ため、この分さらに抵抗体１４，１５の有効回転角度が
狭められるものとなっていた。この発明の目的は、上述
した問題点に鑑み、従来に比し、抵抗体の有効回転角度
を大きくとれるようにした二連形回転ポテンショメータ
を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明によれ
ば、互いに連動して回転する２つの摺動子を有し、絶縁
基板上にそれら摺動子がそれぞれ摺接する円弧状の抵抗
体と集電体との組が２組形成されてなる二連形回転ポテ
ンショメータにおいて、摺動子の回転中心をほぼ中心と
する同一円周上に上記２つの抵抗体が配置され、それら
抵抗体の外周側に上記集電体がそれぞれ配置される。

【００１４】請求項２の発明によれば、互いに連動して
回転する２つの摺動子を有し、絶縁基板上にそれら摺動
子がそれぞれ摺接する円弧状の抵抗体と集電体との組が
２組形成されてなる二連形回転ポテンショメータにおい
て、摺動子の回転中心をほぼ中心とする同一円周上に上
記２つの抵抗体が配置され、２つの集電体の一方は上記
抵抗体の一方の内周側に配置され、集電体の他方は上記
抵抗体の他方の外周側に配置される。

【００１５】請求項３の発明では請求項１乃至２の何れ
かの発明において、２つの抵抗体の、上記円周方向にお
いて対向する端部同士がそれぞれ接続導体で接続され
る。請求項４の発明では請求項１乃至２の何れかの発明
において、摺動子を回転させた時に、上記各抵抗体にお
いて対応する摺動子が離れる側の端部を第１の端部、近
づく側の端部を第２の端部とそれぞれした時、第１の端
部同士及び第２の端部同士がそれぞれ接続導体で接続さ
れる。

【００１６】

【発明の実施の形態】この発明の実施の形態を図面を参
照して実施例により説明する。図１は請求項１の発明の
一実施例を示したものである。なお、図７と対応する部
分には同一符号を付してある。また、一対の摺動子２
４，２５は模式的に示している。

【００１７】この例では円弧状の第１の抵抗体１４と第
２の抵抗体１５とは摺動子２４，２５の回転中心をほぼ
中心とする同一円周上に配置され、これら抵抗体１４，
１５の外周側にそれぞれ円弧状の集電体１２，１３が配
置される。抵抗体１４，１５の円周方向において対向す
る端部同士、即ち抵抗体１４の上端１４ａと抵抗体１５
の上端１５ａ、抵抗体１４の下端１４ｂと抵抗体１５の
下端１５ｂとはそれぞれ接続導体１６，１８で接続され
る。

【００１８】接続導体１６は集電体１２の外周側を通っ
て絶縁基板１１の一端に導出され、その導出部がグラン
ド端子電極１７とされる。このグランド端子電極１７に
隣接して集電体１２から導出された第１出力端子電極２
１、接続導体１８により導出された入力端子電極１９及
び集電体１３から導出された第２出力端子電極２２が順
次設けられる。なお、この例では摺動子２４，２５を保
持する回転体（図示せず）が取付けられる相手方回転シ
ャフトが挿通される穴３１が絶縁基板１１に形成されて
いる。

【００１９】この図１に示した二連形回転ポテンショメ
ータは２つのポテンショメータが、図８に示したような
相反する出力特性をもつものであり、次に製造方法につ
いて簡単に説明する。例えば合成樹脂材やセラミック等
からなる絶縁基板１１上に、銀ペーストを用いて集電体
１２，１３と接続導体１６，１８と各端子電極１７，１
９，２１，２２とを印刷形成し、焼成する。次に、抵抗
ペーストを用いて抵抗体１４，１５を印刷形成し、焼成
する。

【００２０】そして、各端子電極部を除き、銀ペースト
で形成された部分の表面を抵抗ペーストで覆う。この抵
抗ペーストは銀の酸化を防止すると共に、摺動子２４，
２５の摺動による摩耗を防止するもので、抵抗体１４，
１５に用いる抵抗ペーストよりもはるかに低い固有抵抗
を有するものが用いられる。上記のようにして形成され
た抵抗基板２３に、一対の摺動子２４，２５が取付けら
れた回転体が回転自在に係合されて二連形回転ポテンシ
ョメータが構成される。摺動子２４は抵抗体１４及び集
電体１２上を摺接する構造とされ、摺動子２５は抵抗体
１５及び集電体１３上を摺接する構造とされる。

【００２１】上述した二連形回転ポテンショメータによ
れば、抵抗体１４，１５が位置する円周を横切るものは
なく、つまり全周を抵抗体１４，１５の配置に有効使用
できるものとなっており、抵抗体１４，１５の有効回転
角度を最大限にとれるものとなっている。図２は請求項
１の発明の他の実施例を示したものである。この例は２
つのポテンショメータが図６に示したようなほぼ同一の
出力特性をもつものである。

【００２２】この例では摺動子２４，２５を回転させた
時に、各抵抗体１４，１５において対応する摺動子２
４，２５が離れる側の端部同士、及び近づく側の端部同
士が接続され、即ち抵抗体１４の上端１４ａと抵抗体１
５の下端１５ｂとが抵抗体１５の内周側を通る接続導体
１６によって接続されており、抵抗体１４の下端１４ｂ
と抵抗体１５の上端１５ａとが抵抗体１５と集電体１３
との間を通る接続導体１８で接続されている。なお、端
子電極の配列は図１と同じであり、接続導体１６は集電
体１２の外周側を通ってグランド端子電極１７に導出さ
れている。

【００２３】この図２に示したポテンショメータにおい
ても抵抗体１４，１５が位置する円周を横切るものはな
く、抵抗体１４，１５の有効回転角度を大きくとれるも
のとなっている。次に、請求項２の発明の実施例を図３
を参照して説明する。この例では一方の集電体１３は対
応する抵抗体１５の内周側に配置され、他方の集電体１
２は対応する抵抗体１４の外周側に配置される。この例
は２つのポテンショメータが相反する出力特性をもつも
ので、抵抗体１４，１５の各上端１４ａ，１５ａが接続
導体１６で接続され、各下端１４ｂ，１５ｂが接続導体
１８で接続される。

【００２４】抵抗体１４，１５の各上端１４ａ，１５ａ
間に配された接続導体１６は抵抗体１５の外周側を通っ
て絶縁基板１１の一端に導出され、その導出部がグラン
ド端子電極１７とされる。一方、接続導体１８は抵抗体
１５の下端１５ｂから抵抗体１５、集電体１３の間及び
抵抗体１４の内周側を通って、抵抗体１４の下端１４ｂ
に至る構成とされ、そこから入力端子電極１９へと導出
されている。これら端子電極１７，１９間には、集電体
１３から導出された第２出力端子電極２２が位置され、
一方第１出力端子電極２１は入力端子電極１９の外側に
位置されている。

【００２５】この図３に示したポテンショメータでは、
抵抗体１４，１５が位置する円周を横切るものは集電体
１３の導出部１つのみであり、従来の複数の導出部が横
切るものに比し、導出部が少ない分、抵抗体１４，１５
の有効回転角度を大きくとれるものとなっている。図４
は図３と同様に、一方の集電体１３のみが抵抗体１４，
１５の内周側に位置するようにし、接続導体１６，１８
を図に示すように配置することによって、２つのポテン
ショメータが同一の出力特性をもつように構成した例を
示したものである。この例においても抵抗体１４，１５
が位置する円周を横切るものは集電体１３の導出部のみ
となっている。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれば
同一円周上に２つの円弧状抵抗体を対向配置してなる二
連形回転ポテンショメータにおいて、それら２つの抵抗
体の有効回転角度を従来に比し、大きくとることがで
き、よって摺動子の回転中心の偏心による直線性エラー
の小さい、良好な出力特性を有する二連形回転ポテンシ
ョメータを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１の発明の一実施例を示す平面図。

【図２】請求項１の発明の他の実施例を示す平面図。

【図３】請求項２の発明の一実施例を示す平面図。

【図４】請求項２の発明の他の実施例を示す平面図。

【図５】従来の二連形回転ポテンショメータの一例を示
す平面図。

【図６】図５の出力特性図。

【図７】従来の二連形回転ポテンショメータの他の例を
示す平面図。

【図８】図７の出力特性図。

【図９】Ａ〜Ｃはそれぞれ図６の出力特性を有する二連
形回転ポテンショメータの他の例を示す平面図。

【図１０】Ａ〜Ｃはそれぞれ図８の出力特性を有する二
連形回転ポテンショメータの他の例を示す平面図。

【図１１】直線性エラーを説明するための出力特性図。

【図１２】偏心によるエラー角を説明するための図。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに連動して回転する２つの摺動子を
   有し、絶縁基板上にそれら摺動子がそれぞれ摺接する円
   弧状の抵抗体と集電体との組が２組形成されてなる二連
   形回転ポテンショメータにおいて、 上記摺動子の回転中心をほぼ中心とする同一円周上に上
   記２つの抵抗体が配置され、 それら抵抗体の外周側に上記集電体がそれぞれ配置され
   ていることを特徴とする二連形回転ポテンショメータ。
2. 【請求項２】 互いに連動して回転する２つの摺動子を
   有し、絶縁基板上にそれら摺動子がそれぞれ摺接する円
   弧状の抵抗体と集電体との組が２組形成されてなる二連
   形回転ポテンショメータにおいて、 上記摺動子の回転中心をほぼ中心とする同一円周上に上
   記２つの抵抗体が配置され、 上記２つの集電体の一方は上記抵抗体の一方の内周側に
   配置され、 上記集電体の他方は上記抵抗体の他方の外周側に配置さ
   れていることを特徴とする二連形回転ポテンショメー
   タ。
3. 【請求項３】 請求項１乃至２記載の何れかの二連形回
   転ポテンショメータにおいて、 上記２つの抵抗体の、上記円周方向において対向する端
   部同士がそれぞれ接続導体で接続されていることを特徴
   とする二連形回転ポテンショメータ。
4. 【請求項４】 請求項１乃至２記載の何れかの二連形回
   転ポテンショメータにおいて、 上記摺動子を回転させた時に、上記各抵抗体において対
   応する上記摺動子が離れる側の端部を第１の端部、近づ
   く側の端部を第２の端部とそれぞれした時、上記第１の
   端部同士及び第２の端部同士がそれぞれ接続導体で接続
   されていることを特徴とする二連形回転ポテンショメー
   タ。