CN102803903B - 电位计 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电位计，其在壳(20)内收纳有：形成有电阻图案(53、54)的基板(50)、旋转部件(40)和扭簧(35)，所述旋转部件(40)固定有滑动部件(34)，穿过扭簧(35)并与旋转部件(40)结合的旋转轴(33)从壳(20)突出，其中，旋转部件(40)具备包围扭簧(35)并沿扭簧的外径剖面呈圆弧状的一对弹簧导向(42、43)。从扭簧(35)的径向导出的两端部(35a、35b)与弹簧导向(43)的周向两端面(43a、43b)及突出设置于壳(20)的内周面的弹簧支承部(25)的周向两端面弹性接触，弹簧导向(43)的两端面(43a、43b)及弹簧支承部(25)的两端面(25a、25b)是与扭簧(35)的两端部(35a、35b)进行点接触的形状。在具备自动返回机构的电位计中，能够防止中立位置的旋转轴的松动。

Description

电位计

技术领域

本发明涉及一种电位计，其用于各种装置的位置检测，并具备旋转轴的自动返回机构。

背景技术

图1是表示作为这种电位计的现有例的专利文献1所记载的电位计的分解立体图。

在图1中，附图标记11是滑动部件支承部，在其底板11a的中央部突出设置有突出部11b，并且从中央部朝向上方、下方形成有轴11c。在底板11a的外周立设有一对限制壁11d、11e，两者之间保持规定的角度。

附图标记12是扭簧，其具有卷绕突出部11b并盘绕多图的层叠部12a，并在释放端具有上部弯折部12b、下部弯折部12c，附图标记13是收纳滑动部件支承部11的壳，壳13具有切口部13a，切口部13a的两侧边缘是弹簧支承部13b、13c。

附图标记14是固定于滑动部件支承部11的下面的滑动部件，附图标记15是固定于壳13的敞开面的绝缘基板。在绝缘基板15的上面形成有滑动部件14滑动的电阻图案15a。

滑动部件支承部11的上方的轴11c支承于壳13的孔13d，下方的轴11c支承于绝缘基板15的孔15b。如图2所示，扭簧12的上部弯折部12b弹性挤压并卡止在弹簧支承部13b及限制壁11d，下部弯折部12c弹性挤压并卡止在弹簧支承部13c及限制壁11e。

在该电位计中，如果使轴11c从图2的静止状态向逆时针方向旋转，则如图3所示，滑动部件支承部11的左侧的限制壁11e通过抵抗扭簧12的弹性而向逆时针方向挤压扭簧12的下部弯折部12c，扭簧12的上部弯折部12b在保持卡止于壳13的弹簧支承部13b的状态下，限制壁11d向逆时针方向旋转。这时，滑动部件14在电阻图案15a上向逆时针方向滑动，通过电阻值的变化得到希望的输出信号。

在此，如果除去轴11c的旋转力，通过扭簧12的弹性复原力向顺时针方向挤压下部弯折部12c，使滑动部件支承部11及扭簧12返回到图2的原有的静止状态。

同样地，如果轴11c从图2的静止状态向顺时针方向旋转，则滑动部件支承部11的右侧的限制壁11d挤压扭簧12的上部弯折部12b，扭簧12的下部弯折部12c在保持卡止于壳13的弹簧支承部13c的状态下，限制壁11e向顺时针方向旋转。由此，通过使滑动部件14在电阻图案15a上向逆时针方向滑动，利用电阻值的变化而得到希望的输出信号。

在此，如果卸去轴11c的旋转力，则下部弯折部12c利用扭簧12的弹性还原力向顺时针方向挤压，滑动部件支承部11及扭簧12返回图2的原有的静止状态。

同样地，如果轴11c从图2的静止状态向顺时针方向旋转，则滑动部件支承部11的右方的限制壁11d挤压扭簧12的上部弯折部12b，扭簧12的下部弯折部12c在保持卡止于壳13的弹簧支承部13c的状态下，限制壁11e向顺时针方向旋转。由此，通过使滑动部件14在电阻图案15a上向顺时针方向滑动，而得到希望的输出信号。

现有技术文献

专利文献1：(日本)实用新型登陆第2533523号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

但是，对上述结构的电位计而言，因为设置于滑动部件支承部11的限制壁11d、11e的各端面及设置于壳13的弹簧支承部13b、13c的各端面都构成为平面，所以扭簧12的上部弯折部12b和下部弯折部12c与这些限制壁11d、11e、弹簧支承部13b、13c的接触基本是线接触。

另一方面，当处于例如图2的静止状态(中立位置)时，由于尺寸公差等限制壁11d、11e的端面和弹簧支承部13b、13c的端面的面没有可靠地对齐，即，产生一对限制壁11d、11e之间的间隔比一对弹簧支承部13b、13c之间的间隔大的状态，或相反的状态。

在一对限制壁11d、11e之间的间隔大于一对弹簧支承部13b、13c之间的间隔的情况下，产生扭簧12的上部弯折部12b及下部弯折部12c在图2的中立位置时仅与弹簧支承部13b、13c弹性接触，而不与限制壁11d、11e接触的状态，另外，与此相反，在一对限制壁11d、11e之间的间隔小于一对弹簧支承部13b、13c之间的间隔的情况下，产生上部弯折部12b及下部弯折部12c仅与限制壁11d、11e弹性接触，而不与弹簧支承部13b、13c接触的状态。

因为这样的状态是上部弯折部12b和下部弯折部12c与限制壁11d、11e、弹簧支承部13b、13c进行线接触的结构，所以由于线接触而限定上部弯折部12b、下部弯折部12c的延伸方向的形状，即，产生限制挠曲的问题。如果产生这样的状态，则在中立位置时，轴11c的旋转没有被完全限制而产生松动，而这样的问题会降低检测精度。

用于解决技术问题的技术方案

本发明是鉴于上述问题而做出的，目的在于提供一种电位计，即使其处于中立位置也不使在旋转轴产生松动，而具有良好的检测精度。

根据该发明，在壳内收纳有：形成有电阻图案的基板、形成有电阻图案的基板、旋转部件和扭簧，所述旋转部件固定有与所述电阻图案滑动连接的滑动部件，穿过所述扭簧并与所述旋转部件结合的旋转轴从所述壳突出，其中，旋转部件具备包围扭簧并沿扭簧的外径剖面呈圆弧状的一对弹簧导向，从扭簧的径向导出的两端部与一对弹簧导向中的一个弹簧导向的周向两端面及突出设置于壳的内周面的弹簧支承部的周向两端面弹性接触，一个弹簧导向的周向两端面及弹簧支承部的周向两端面是分别与扭簧的两端部进行点接触的形状。

发明的效果

在该发明中，使旋转轴自动返回的扭簧的两端部是与旋转部件的弹簧导向的两端面及壳的弹簧支承部的两端面进行点接触的结构。因此，当处于中立位置时，即使由于尺寸公差等弹簧导向的两端面不与弹簧支承部的两端面对齐，与现有的线接触结构不同，由于没有限制扭簧的两端部的形状，而能够期待挠曲，即，通过两端部的挠曲而能够得到扭簧的两端部与旋转部件的弹簧导向和壳的弹簧支承部双方进行良好地弹性接触的状态。由此，根据本发明，能够防止中立位置的旋转部件及旋转轴的松动，并能够利用该技术方案得到检测精度高的电位计。

附图说明

图1是现有的电位计的分解立体图。

图2是图1所示的电位计的静止状态(中立位置)的剖视图。

图3是图1所示的电位计的动作状态的剖视图。

图4A是表示该发明的电位计的一个实施例的立体图，图4B是其主视图。

图5A是图4B的C-C线的剖视图，图5B是图4B的D-D线剖视图。

图6是图4A所示的电位计的分解立体图。

图7是用于说明在旋转部件安装滑动部件的图。

图8A是旋转轴处于中立位置的状态时的剖视图，图8B是该部分的放大图。

图9A是旋转轴处于向逆时针方向旋转的状态的剖视图，图9B是旋转轴处于向顺时针方向旋转的状态的剖视图。

具体实施方式

参照附图，通过实施例对该发明的实施方式进行说明。

图4A、图4B是表示该发明的电位计的一个实施例的外观，图5A、图5B是表示其剖面结构。另外，图6是表示分解的各部分。

壳20具有圆筒状的主体21，在主体21的背面侧从其外周面突出形成有方形板部22，在主体21的前面侧从其外周面向相互相反的方向突出形成有大的凸缘状的一对安装部23。另外，在主体21的前面突出形成有阶梯状的圆筒部24。

在壳20的圆筒部24收纳配置有轴承31，另外，在一对安装部23的各套筒孔23a收纳配置有金属制的套筒32。壳20及轴承31分别由合成树脂制成，在该实施例中，轴承31及套筒32嵌入成形于壳20。此外，虽然壳20和轴承31都由合成树脂制成，但是，壳20使用高刚性且难燃性好的树脂，而轴承31使用耐磨性好的树脂。

旋转部件40具有板部41和突出形成于该板部41的一面的一对弹簧导向42、43，并且由合成树脂制造。一对弹簧导向42、43的剖面分别呈圆弧状，该圆弧位于同一圆周上。板部41呈圆板状，位于一个弹簧导向43的外周侧的部分呈切口形状。

旋转轴33由金属制成，其一端形成有椭圆部33a，而且在椭圆部33a的前端面突出形成有小径的轴33b。旋转轴33的椭圆部33a嵌入成形于旋转部件40的板部41并与旋转部件40形成一体，旋转轴33位于形成有弹簧导向42、43的圆弧的中心。另外，形成于椭圆部33a的前端面的轴33b从旋转部件40的板部41的背面侧突出。

在旋转部件40的板部41的背面侧安装有滑动部件34。如图7所示，在板部41的背面突出形成有推螺母压入部44、热铆接部45及导向部46。滑动部件34由具有弹簧性的金属制成，并形成有推螺母部34a、铆接孔34b及切口34c。将滑动部件34的推螺母部34a压入旋转部件40的推螺母压入部44，并使旋转部件40的热铆接部45穿过铆接孔34b，通过热铆接将滑动部件34安装固定在旋转部件40。此外，旋转部件40的导向部46及对应于该导向部46的滑动部件34的切口34c作为装入滑动部件34时的导向而起作用。

扭簧35穿过旋转轴33而收纳在旋转部件40的一对弹簧导向42、43内的空间。一对弹簧导向42、43沿扭簧35的外径包围扭簧35，由此扭簧35与一对弹簧导向42、43外接并保持该状态。

旋转轴33穿过并轴支承在嵌入成形于壳20的轴承31的孔31a。在壳20的圆筒部24，在轴承31的外侧配置有唇形密封36，而且配置有限制唇形密封36的移动的垫圈37、E型环38。E型环38嵌入设置于旋转轴33的E型环插入槽33c。通过唇形密封36密封壳20的前面侧。

在壳20的主体21的背面侧开口部安装有基板50。基板50由圆环状部51及从该圆环状部51的外周的局部突出的方形的突出部52构成。在圆环状部51同心状地形成有呈圆弧状的一对电阻图案53、54，而且还形成有导体图案55～57，该导体图案55～57与各电阻图案53、54的两端连接，并通过圆环部51到达突出部52的前端。通过印刷、焙烧混入例如碳粒子的树脂膏而形成电阻图案53、54，并通过印刷、焙烧银膏而形成导体图案55～57。

在各导体图案55～57的前端分别形成有穿过基板50的端子插入孔58，在这些端子插入孔58分别铆接安装有端子61。此外，在图6中，端子61的铆接部61a呈铆接后的形状。

基板50压入壳20的主体21内，并且碰触并收纳在设置于主体21内的碰触部21a。由此，安装于旋转部件40的滑动部件34压接于电阻图案53、54。此外，包围轴33b并且突出形成于旋转部件40的板部41的背面侧的环状部47位于基板50的开口59内。

在壳20的主体21的背面侧开口部还安装有盖62。通过热铆接设置于壳20的主体21内的热铆接部21b而固定盖62。在盖62的内面形成有轴支承有形成于旋转轴33的前端的轴33b的轴承孔62a，轴33b轴支承于该轴承孔62a。

如图5A、5B所示，在安装于壳20的盖62的周围涂敷并填充有粘结剂63，由此来密封壳20的背面侧。另外，在该实施例中，在壳20的内部，在端子61所在的部分设置有空间部，如图5B所示，也在端子61的周围及铆接部61a的周围填充有粘结剂63。因此，能够牢固地固定端子61并防止端子61之间的移动。此外，如果端子61构成为例如，向碳钢实施镀锡，则能够阻止镀锡的晶须(ウイスカ)的生长。

接着，参照图8A、8B，对向扭簧35的径向导出的两端部35a、35b在壳20内的位置、卡止状态进行说明。

图8A、8B是表示旋转轴33位于中立位置的状态，扭簧35的两端部35a、35b与旋转部件40的弹簧导向43的周向两端面43a、43b弹性接触，而且与呈圆弧状地突出设置于壳20的内周面的弹簧支承部25的周向两端面25a、25b弹性接触。

扭簧35的两端部35a、35b、弹簧导向43的两端面43a、43b及弹簧支承部25的两端面25a、25b都是通过点接触进行接触的结构。在该实施例中，扭簧35的端部35a、35b各自的端面与弹簧支承部25的端面25a、25b进行点接触，在端部35a和端面25a之间及端部35b和端面25b之间分别构成有向旋转部件40的中心扩大的楔状的空间。另一方面，弹簧导向43的端面43a、43b在其内周侧角部分别与扭簧35的端部35a、35b进行点接触，在端部35a和端面43a之间及端部35b和端面43b之间分别构成有向旋转部件40的外周侧扩大的楔状的空间。

由此，因为弹簧导向43的两端面43a、43b及弹簧支承部25的两端面25a、25b是分别与扭簧35的两端部35a、35b进行点接触的形状，所以扭簧35的两端部35a、35b容易挠曲，因此，当处于中立状态时，即使由于尺寸公差等弹簧导向43的两端面43a、43b不与弹簧支承部25的两端面25a、25b对齐，也利用扭簧35的两端部35a、35b的挠曲，能够使扭簧35的两端部35a、35b与弹簧导向43及弹簧支承部25良好地弹性接触，而不在旋转部件40及旋转轴33产生松动。

另外，在该实施例中，为了使扭簧35的端部35a、35b之间构成有楔状的空间，在弹簧导向43的两端面43a、43b及弹簧支承部25的两端面25a、25b设置有希望的倾斜度，也就是说，虽然是倾斜面，但是也可以是例如曲面。

图9A、图9B分别表示旋转轴33处于向逆时针方向及顺时针方向旋转的状态，在图9A中，旋转部件40的弹簧导向43挤压扭簧35的端部35a并抵抗其弹性，而且在图9B中，旋转部件40的弹簧导向43挤压端部35b并抵抗其弹性。利用旋转部件40的旋转使滑动部件34在基板50的电阻图案53、54上滑动，并通过端子61能够得到希望的输出信号。如果解除旋转轴33的旋转力，则利用扭簧35的弹性还原力使旋转部件40及旋转轴33返回图8A所示的原有的中立位置。

如以上所述，根据本实施例，能够防止在中立位置产生旋转轴33的松动。此外，因为扭簧35外接并保持于旋转部件40的一对弹簧导向42、43，所以不会使弹簧的轴倾斜，并不会产生预期不到的变形，因此，能够得到良好的旋转性能。

此外，该电位计用于检测例如电动车、小型摩托车等的油门的踩踏量等。

Claims (2)

1.一种电位计，在其壳内收纳有：形成有电阻图案的基板、旋转部件和扭簧，所述旋转部件固定有与所述电阻图案滑动连接的滑动部件，穿过所述扭簧并与所述旋转部件结合的旋转轴从所述壳突出，所述电位计的特征在于，

所述旋转部件具备包围所述扭簧并沿所述扭簧的外径剖面呈圆弧状的一对弹簧导向，所述扭簧与所述一对弹簧导向外接并进行保持，

从所述扭簧的径向导出的两端部与所述一对弹簧导向中的一个弹簧导向的周向两端面及突出设置于所述壳的内周面的弹簧支承部的周向两端面弹性接触，

所述一个弹簧导向的周向两端面是分别与所述扭簧的两端部进行点接触，并且所述弹簧支承部的周向两端面是分别与所述扭簧的所述两端部的前端进行点接触的形状，以在所述弹簧支承部的周向两端面分别与所述扭簧的所述两端部之间分别构成从所述两端部的前端向所述旋转部件的中心扩大的楔形的空间。

2.如权利要求1所述的电位计，其特征在于，

所述一个弹簧导向的周向两端面在其内周侧角部分别与所述扭簧的两端部进行点接触。