CN100458985C

CN100458985C - 旋转型可变电阻器

Info

Publication number: CN100458985C
Application number: CNB2005100078952A
Authority: CN
Inventors: 松川研悦; 川野博文
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 2004-02-24
Filing date: 2005-02-06
Publication date: 2009-02-04
Anticipated expiration: 2025-02-06
Also published as: KR100702887B1; JP2005243687A; KR20060041980A; US20050184850A1; CN1661734A; US7369033B2

Abstract

本发明提供一种即使设有电阻体等的导电图形的基盘等被形成环状的中空状，也能够减小总电阻值的旋转型可变电阻器。该旋转型可变电阻器具有壳体(1)、可旋转地设在壳体(1)上的旋转部件(6)、在一面侧具有导电图形(4)并设在壳体(1)和旋转部件(6)中任意一方上的环状的基盘(2)、设在壳体(1)和旋转部件(6)中任意另一方上的可与导电图形(4)相对滑动的滑动触头(7)。导电图形(4)，由含有碳的高电阻体部(4b)和电阻率小于高电阻体部(4b)的低电阻体部(4c)构成，沿导电图形(4)和滑动触头(7)滑动的滑动方向，交替反复形成高电阻体部(4b)和低电阻体部(4c)。

Description

旋转型可变电阻器

技术领域

本发明涉及一种旋转型可变电阻器，特别涉及一种用于车载用电子设备等的各种控制的旋转型可变电阻器的结构。

背景技术

作为以往的旋转型可变电阻器或编码器等的旋转型电部件的结构，已知由壳体、轴部件(旋转部件)、安装板(盖部件)构成的结构，其中，壳体具有中空状的支撑部并在基部镶嵌有多个接触片(滑动触头)；轴部件(旋转部件)，同样具有中空状的轴部并可旋转地保持在壳体上，同时在旋转体上形成有导电图形；安装板(盖部件)覆盖壳体上部(例如，参照专利文献1)。

以下，根据附图说明以往的旋转型电部件的结构。

图6是表示以往的旋转型电部件的剖面图，图7是表示旋转型电部件的分解立体图。

在图中，由合成树脂的成型品构成的壳体21，包括具有环状的凹部21a的矩形状的基部21b，和从基部21b的中央部直立的、在中心部具有贯通孔21c的圆筒状的支撑部21d，在该壳体21的基部21b镶嵌安装有与端子形成一体的多个接触片22。

由合成树脂的成型品构成的轴部件23，包括在中央部具有贯通孔23a的轴部23b和设在轴部23b的下端部的环状的旋转体23c，轴部23b和旋转体23c通过成型形成一体，同时轴部23b以整体大致同径的直线的圆筒状形成。另外，在旋转体23c的下面，形成由电阻体或编码图形构成的导电图形24，设有导电图形24的轴部件23，将支撑部21d穿过贯通孔23a，在凹部21a内收容旋转体23c，可旋转地安装在壳体21上。

由金属板构成的安装板25，包括具有孔25a的平板部25b、从平板部25b呈直角弯折的一对脚部25c、从平板部25b直角弯折的多个安装部25d，该安装板25，从前方顶端部将轴部23b和支撑部21d穿过孔25a，用平板部25b覆盖旋转体23c的一面，向壳体21的下面侧弯折脚部25c的顶端部，来安装壳体21和轴部件23，该安装板25具有作为安装件和筐体的功能。

通过如此的构成形成旋转型电部件，如果使轴部件23的轴部23b旋转，则旋转体23c和导电图形24就会旋转，同时接触片22与导电图形24滑动接触，产生输出信号。

此外，如此的旋转型电部件，安装在印刷基板(未图示)上，如图6所示，在位于壳体21的贯通孔21c内的印刷基板上配置按钮开关26，以便使用。另外，通过将壳体21的支撑部21d、轴部件23的轴部23b形成圆筒状，能够得到可在其中央的空间部配置其它电部件的空间系数(spacefactor)良好的旋转型电部件。

专利文献1：特开平11-176287号公报

但是，在上述的以往旋转型电部件中，由于设在轴部件的下端部的形成有导电图形的旋转体形成环形状，形成在中央部具有较大的贯通孔的中空状，因此不能较宽地形成粗的电阻体的图形，而形成为细长的电阻体图形，因此要用CPU的A/D转换器读入电压输出功率，难于将总电阻值减小到例如10kΩ左右。此外，为了减小总电阻值，在使用低电阻墨的情况下，由于墨中的碳的含量增加，因此电阻体变脆，存在由于切削等使滑动寿命性变差的问题。

发明内容

因此，本发明是为了解决上述问题而做出的，其目的在于提供一种即使将设有电阻体等导电图形的基盘等形成环状的中空状，也能够减小总电阻值的旋转型可变电阻器。

为解决上述的问题，在本发明中，作为第一解决方案，其构成是：具有壳体、可旋转地设在该壳体上的旋转部件、在一面侧具有导电图形并设在所述壳体和所述旋转部件中的任意一方上的环状的基盘、设在所述壳体和所述旋转部件中的任意另一方上的可与所述导电图形相对滑动的滑动触头；所述导电图形，由含有碳的高电阻体部和电阻率小于该高电阻体部的低电阻体部构成，并且，沿着所述导电图形和所述滑动触头滑动的滑动方向，交替反复形成所述高电阻体部和所述低电阻体部，所述导电图形被形成圆弧状，所述导电图形以合计所述低电阻体部的区域大于合计所述高电阻体部的区域的方式形成。

此外，作为第2解决方案，其构成是：所述高电阻体部，是通过在粘合剂树脂中分散碳黑和石墨而成的。

此外，作为第3解决方案，其构成是：所述低电阻体部，由银层和覆盖该银层的碳层构成，用相同的材料形成所述碳层和所述高电阻体部。

此外，作为第4解决方案，其构成是：所述导电图形被形成圆弧状，所述导电图形以合计所述低电阻体部的区域大于合计所述高电阻体部的区域的方式形成。

此外，作为第5解决方案，具有将所述旋转部件保持在规定位置上的棘轮机构，在所述滑动触头与所述导电图形的低电阻体部接触的时候，利用所述棘轮机构保持所述旋转部件，而将所述导电图形和所述滑动触头的位置关系保持成稳定状态。

如上所述，本发明的旋转型可变电阻器，由于具有壳体、可旋转地设在壳体上的旋转部件、在一面侧具有导电图形并设在壳体和旋转部件中的任意一方上的环状的基盘、设在壳体和旋转部件中任意另一方上的相对于导电图形可滑动的滑动触头，导电图形，由含有碳的高电阻体部和电阻率小于该高电阻体部的低电阻体部构成，沿导电图形和滑动触头滑动的滑动方向，交替反复形成高电阻体部和低电阻体部，因此通过沿导电图形的滑动方向，在高电阻体部的之间相隔规定的间隔地设置低电阻体部，能够减小导电图形的总电阻。

此外，由于高电阻体部是通过在粘合剂树脂中分散碳黑和石墨而成的，因此通过含有石墨，能够进一步抑制总电阻。

此外，由于低电阻体部由银层和覆盖该银层的碳层构成，用相同的材料形成碳层和高电阻体部，因此能够用同一工序进行高电阻体部的形成和覆盖银层的碳层的形成，从而能够谋求提高生产性。

此外，由于导电图形形成为圆弧状，导电图形以合计低电阻体部的区域大于合计高电阻体部的区域的方式形成，因此低电阻体部的区域大于高电阻体部的区域，从而能够进一步抑制导电图形的总电阻。

此外，由于具有将旋转部件保持在规定位置的棘轮机构，在滑动触头与导电图形的低电阻体部接触的时候，利用棘轮机构保持旋转部件，以稳定状态保持导电图形和滑动触头的位置关系，因此在滑动触头与低电阻体部接触的时候，通过利用棘轮机构稳定保持其状态，在棘爪位置无较大的输出变化，能够得到稳定的输出。

附图说明

图1是表示本发明的旋转型可变电阻器的分解立体图。

图2是表示本发明的旋转型可变电阻器的俯视图。

图3是表示本发明的旋转型可变电阻器的主视图。

图4是表示本发明的旋转型可变电阻器的侧剖面图。

图5是表示本发明的基盘及导电图形的俯视图。

图6是表示以往的旋转型电部件的剖面图。

图7是表示以往的旋转型电部件的分解立体图。

图中：1-壳体，1a-基台部，1b-圆筒轴，1c-收容部，1d-配合凹部，1e-配合凹部，1f-端子孔，1g-脚部，1h-凹槽部，1i-贯通孔，1j-导槽，2-基盘，2a-开口部，2b-突起部，2c-突起部，3-公用图形，3a-电极部，4-导电图形，4a-电极部，4b-高电阻体部，4c-低电阻体部，5-连接端子，6-旋转部件，6a-旋转板，6b-旋转轴，6c-棘轮部(卡嗒声凸轮部)，6d-配合孔，6e-爪部，6f-引导突起，7-滑动触头，8-盖部件，8a-盖部，8b-卡扣片，8c-弹性扣(snap)片，8d-引导片，8e-固定部，9-棘爪(click)板，9a-配合孔，9b-突起。

具体实施方式

以下，图1～图5示出本发明的旋转型可变电阻器的实施方式。图1是表示本发明的旋转型可变电阻器的分解立体图，图2是旋转型可变电阻器的俯视图，图3是旋转型可变电阻器的主视图，图4是旋转型可变电阻器的侧剖面图，图5是表示基盘及导电图形的俯视图。

在图1～图4中，壳体1由合成树脂等绝缘材料构成，具有大致圆形的基台部1a和向该基台部1a的中央突出的圆筒轴1b。所述基台部1a被形成在前面(在图4中为上面)开口的箱形，在内部具有凹状的收容部1c。此外，在收容部1c中与所述圆筒轴1b对向的内壁部的图1中的上下位置设置有与后述的基盘2的突起部2b、2c配合的一对配合凹部1d、1e，此外，在所述配合凹部1e的内底面的一端侧设置有用于向壳体1的底面侧引出基盘2的连接端子5的端子孔1f。

此外，在所述基台部1a的外侧部设置有向外突出的多个脚部1g和多个凹槽部1h，在该凹槽部1h配合后述的盖部件8的卡扣片8b，盖部件8安装在壳体1上。此外，所述圆筒轴1b形成中空状，在中央具有大的贯通孔1i。在该贯通孔1i的内壁上，沿图4中的上下方向设置多个导槽1j，在该导槽1j中可升降地安装未图示的电子设备等的操作钮，其也能够操作组装在未图示的中空内的印刷基板上的按钮开关等。

如此，通过在所述壳体1的中央具有较大的贯通孔1i，将圆筒轴1b形成中空状，由于能够在其中央的空间部配置另外的电部件，因此当组装在印刷基板等上使用的情况下，能够得到空间系数良好的旋转型可变电阻器。

基盘2，由酚醛树脂等的树脂叠层板构成，形成为在中央具有较大的开口部2a的圆环状。此外，在基盘2的图1中的上下位置设有朝外突出的一对突起部2b、2c，该突起部2b、2c与设在所述壳体1的收容部1c内的一对所述配合凹部1d、1e配合，可将基盘2定位在收容部1c内。

此外，在所述基盘2的一面侧(前面侧)，设置有用银等导电性材料形成圆环状的作为集电体的公用图形3、用碳等导电性材料沿公用图形3的外周形成圆环状的作为电阻体的导电图形4。此外，在所述突起部2c的中央设置从所述公用图形3导出的电极部3a，在夹着该电极部3a的两侧设置从所述导电图形4的两端部分别导出的一对电极部4a、4a。

此外，在电极部3a、4a、4a上固定连接端子5，这些连接端子5从设在所述收容部1c的内底面的一端侧的所述端子孔1f朝外导出。另外，这些连接端子5，与未图示的电子设备的印刷基板上的布线图形连接，输出电信号。

此外，所述公用图形3，用银层等导电性材料连续形成圆环状。此外，所述导电图形4，如图5所示，交替反复形成含有碳的高电阻体部4b(剖面线部分)和电阻率比该高电阻体部4b小的低电阻体部4c。所述高电阻体部4b，通过在粘合剂树脂中分散碳黑和具有降低电阻值效果的石墨而形成。通过含有该石墨，能够进一步抑制总电阻。

此外，所述低电阻体部4c，由银层和覆盖该银层的碳层形成。另外，在本实施例中，由于所述碳层由与构成所述高电阻体部4b的材料相同的材料形成，因此能够以同一工序进行所述高电阻体部4b的形成和覆盖所述低电阻体部4c的银层的碳层的形成，从而能够谋求提高生产性。另外，公用图形3也用与所述高电阻体部4b相同的材料构成，即形成为银层和覆盖该银层的碳层的双层结构。

此外，所述导电图形4形成圆弧状，固定在后述的旋转部件6上的滑动触头7在该导电图形4上滑动，但所述导电图形4按照合计所述低电阻体部4c的区域(合计角度)大于合计所述高电阻体部4b的区域(合计角度)的方式形成。在这种情况下，连接在所述电极部4a、4a上的两端部也构成所述导电图形4的一部分，而包含在所述低电阻体部4c的区域内。另外，在本实施例中，与各个高电阻体部4b的圆周方向的长度相比加长低电阻体部4c的圆周方向的长度，实际上，滑动触头7与导电图形4滑动的滑动区域，也按照合计所述低电阻体部4c的滑动区域大于合计所述高电阻体部4b的滑动区域的方式形成。

这样，由于以所述低电阻体部4c的合计区域大于所述高电阻体部4b的合计区域的方式形成，因此能够进一步抑制所述导电图形4的总电阻值。

旋转部件6，由合成树脂等绝缘材料形成，具有圆环状的旋转板6a和在该旋转板6a的中央呈圆筒状突出的旋转轴6b。在所述旋转板6a的下面侧，具有弹性地与所述基盘2的公用图形3及导电图形4搭接，同时固定有随着旋转部件6的旋转而在公用图形3及导电图形4上滑动的由导电性的金属板构成的滑动触头7。此外，在所述旋转板6a的上面侧设置圆环状连续的凹凸部构成的棘轮部6c。

此外，所述旋转轴6b，形成中空状，在中央设置较大的配合孔6d。此外，在所述旋转轴6b上设置向外侧部的上面侧朝外突出的多个爪部6e，此外，还设有从中央沿下面侧的上下方向朝外突出的引导突起部6f。

所述旋转部件6，在所述壳体1的圆筒轴1b上配合所述旋转轴6b的配合孔6d，所述旋转板6a可旋转地收容在所述收容部1c内。此时，固定在所述旋转板6a的下面侧的所述滑动触头7，与定位在所述收容部1c内的所述基盘2的公用图形3及导电图形4搭接滑动。另外，在所述旋转轴6b的爪部6e及引导突起6f上配合未图示的电子设备等的操作钮，随着该操作钮的旋转操作，使所述旋转部件6旋转操作。

盖部件8，通过冲裁弯折金属薄板而形成，具有圆环状的盖部8a、从该盖部8a朝下方垂下的多个卡扣片8b、一对对向设置的弹性扣片8c、朝与其不同的方向对向设置的一对引导片8d。此外，在所述盖部8a上设置固定后述的棘爪板9的突状的固定部8e。

所述盖部8，通过在设于所述壳体1的外侧部的多个所述凹槽部1h中配合多个所述卡扣片8b并铆合其前端部，而以覆盖所述收容部1c的开口部的方式安装在所述壳体1上。此外，一对所述引导片8d，以按压所述基盘2的突起部2b、2c的状态，配合在所述收容部1c的配合凹部1d、1e内，牢固夹持基盘2的同时将其定位。

另外，一对所述弹性扣片8c，从壳体1的外侧面向底面的下方延出，与未图示的电子设备等的印刷基板的安装孔弹性卡扣配合。此时，如果根据需要，用螺钉等固定所述壳体1的多个所述脚部1g，则能够牢固固定。

棘爪板9，用具有弹性的薄金属板等形成弓状，在两端侧设置配合在所述盖部件8的固定部8e中的配合孔9a，在其中央设有向下方突出的突部9b。在旋转操作所述旋转部件6的时候，该突部9b与形成在所述旋转部件6的旋转板6a上面的凹凸状的棘轮部6c滑动接触，能够得到卡嗒感。

在此种情况下，所述突部9b，在位于所述棘轮部6c的凹部中时，所述旋转部件6在其位置上保持稳定状态，在该稳定状态时，所述滑动触头7呈与所述导电图形4的低电阻体部4c接触的状态。

如此，在所述滑动触头7与所述低电阻体部4c接触的时候，由于通过由所述棘爪板9和所述棘轮部6c构成的棘轮机构，该状态保持稳定，因此在稳定状态的棘爪的停止位置(凹部位置)上，无较大的输出变化，能够得到稳定的输出。

另外，在上述实施方式中，在所述壳体1的收容部1c定位收容设有所述导电图形4的所述基盘2，在所述旋转部件6上固定与导电图形4滑动的所述滑动触头7，但本发明并不局限于此，也可以在所述壳体1的收容部1c中固定滑动触头7，在所述旋转部件6上固定设有导电图形4的基盘2。

此外，所述基盘2，由酚醛树脂等树脂叠层板形成，但也可以由FPC或合成树脂等绝缘材料形成圆环状，在其上形成有公用图形3及导电图形4。此外，也可以一体形成壳体1和基盘2，在具有基盘2的功能的壳体上设置导电图形。

此外，在上述实施例中，作为壳体1，说明了用具有收容部1c的一部件构成的壳体，但也可以用板状部件和框状部件两部件构成壳体，在这种情况下，通过使板状部件具有基盘2的功能，也能够在板状部件上形成导电图形。

如果采用上述的本发明的实施例，由于包括在一面侧具有导电图形4的环状的基盘2和相对于该导电图形4可滑动的滑动触头7，所述导电图形4，由含有碳的高电阻体部4b和电阻率小于该高电阻体部4b的低电阻体部4c形成，沿所述导电图形4和所述滑动触头7滑动的滑动方向，交替反复形成该高电阻体部4b和低电阻体部4c，因此通过沿所述导电图形4的滑动方向，在所述高电阻体部4b的之间，相隔规定间隔地设置所述低电阻体部4c，能够减小所述导电图形4的总电阻。

因此，如果是上述实施例的在中央具有大的开口部2a的环状(圆环状)的所述基盘2，则即使在不能增大所述导电图形4(电阻体)的宽度的情况下，也能够将导电图形4(电阻体)的总电阻值减小到例如10kΩ左右。

Claims

1.一种旋转型可变电阻器，其特征在于：具有壳体、可旋转地设在该壳体上的旋转部件、在一面侧具有导电图形并设在所述壳体和所述旋转部件中的任意一方上的环状的基盘、设在所述壳体和所述旋转部件中的任意另一方上的可与所述导电图形相对滑动的滑动触头；

所述导电图形，由含有碳的高电阻体部和电阻率小于该高电阻体部的低电阻体部构成，并且，沿着所述导电图形和所述滑动触头滑动的滑动方向，交替反复形成所述高电阻体部和所述低电阻体部，

所述导电图形被形成圆弧状，所述导电图形以合计所述低电阻体部的区域大于合计所述高电阻体部的区域的方式形成。

2.如权利要求1所述的旋转型可变电阻器，其特征在于：所述高电阻体部，是通过在粘合剂树脂中分散碳黑和石墨而成的。

3.如权利要求1所述的旋转型可变电阻器，其特征在于：所述低电阻体部，由银层和覆盖该银层的碳层构成，并且利用相同的材料形成所述碳层和所述高电阻体部。

4.如权利要求1所述的旋转型可变电阻器，其特征在于：具有将所述旋转部件保持在规定位置的棘轮机构，在所述滑动触头与所述导电图形的低电阻体部接触的时候，利用所述棘轮机构保持所述旋转部件，而将所述导电图形和所述滑动触头的位置关系保持成稳定状态。

5.如权利要求4所述的旋转型可变电阻器，其特征在于：所述棘轮机构由棘轮部和棘爪板构成，所述棘轮部设在所述旋转部件上且由连续的凹凸部构成，所述棘爪板具有与该棘轮部滑动接触的突部。