JP2001006906A

JP2001006906A - 可変抵抗器

Info

Publication number: JP2001006906A
Application number: JP11171343A
Authority: JP
Inventors: Ryoichi Maeda; 良一前田
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 1999-06-17
Filing date: 1999-06-17
Publication date: 2001-01-12

Abstract

(57)【要約】【課題】従来の可変抵抗器は、一対の抵抗体パターン
３３上に導電接点３４を押し付けるため、押圧力に対す
る抵抗値変化（変化カーブＫ２）が初期段階で急激にな
るという問題がある。【解決手段】本発明の可変抵抗器において、導電接点
７の曲面７ａの中央部に凸状部７ｂを設け、保持部材６
への押圧操作によって、導電接点７の凸状部７ｂと曲面
７ａが抵抗体パターン５に対して接触面積を変化させる
ように変形して、抵抗値を可変するようにしたため、当
接初期において、接触面積が急激に増大しなくなり、よ
って、押圧力に対する電気抵抗の変化カーブＫ１が略直
線状でリニアにできる可変抵抗器を提供できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ビデオゲーム機等
に使用して好適な可変抵抗器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の可変抵抗器を図８〜図１１に基づ
いて説明すると、合成樹脂の成型品からなる筺体３１内
には、絶縁基板３２が収納されている。この絶縁基板３
２の一方の面には、図９に示すように、間隔を置いて形
成された一対の矩形状の抵抗体パターン３３が形成され
ている。

【０００３】また、弾性変形可能な導電接点３４は、保
持部材３５に取り付けられて筺体３１内に配置され、導
電接点３４の円弧状（アーチ状）をなす曲面３４ａが抵
抗体パターン３３に対向した状態となっている。合成樹
脂の成型品等かなる操作部材３６は、筺体３１に移動可
能に取り付けられて、一対の押圧部３６ａが導電接点３
４に対向した状態となっている。

【０００４】次に、このように構成された従来の可変抵
抗器の動作を説明すると、先ず、操作部材３６の上面を
押圧すると、押圧部３６ａを介して導電接点３４が押さ
れ、抵抗体パターン３３の中央部に導電接点３４の曲面
３４ａが接触し、更に、操作部材３６の押圧を続ける
と、曲面３４ａが変形して、抵抗体パターン３３に対し
て接触面積が漸次増大して、抵抗体パターン３３の両端
部における抵抗値が可変される。

【０００５】また、操作部材３６の押圧を解除すると、
導電接点３４は、弾性により元に戻り、そして、その間
において、抵抗体パターン３３に対する曲面３４ａの接
触面積は、抵抗値を可変しながら漸次減少して、曲面３
４ａは、元の状態に戻り、その結果、導電接点３４が接
触面積を変化させることによって、抵抗値を可変するよ
うになっている。

【０００６】そして、従来の可変抵抗器における押圧力
と電気抵抗の変化特性は、図１１に示すように、押圧力
の初期段階において抵抗値が急激に変化し、また、次の
中間段階において抵抗値が曲線状に変化し、更に、後期
の段階において抵抗値が殆ど変化しない状態の変化カー
ブＫ２を有している。これは、押圧操作の初期段階にお
いて、導電接点３４の接触面積が０から急激に増大する
ことに起因する。

【０００７】また、このような可変抵抗器は、ゲーム機
等に組み込まれて使用されるが、例えば、ゲーム機の車
のスピード操作に使用した時、操作部材３６の押圧操作
の初期段階においては、抵抗値変化が急激に変化するた
め、スピード操作が難しく、また、押圧操作の後期の段
階においては、抵抗値変化が殆どないため、押圧操作に
対するスピードに大きな違和感を生じるものであった。
そして、変化カーブＫ２における中間段階の曲線状の変
化部分のみを使用する場合は、その間の抵抗値があまり
変化せず、しかも曲線状の変化であることから、操作性
が悪くなるものであった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従来の可変抵抗器は、
一対の抵抗体パターン３３上に比較的大きな曲率をした
曲面３４ａを有する導電接点３４を押し付けるため、押
圧力に対する初期の抵抗値変化（変化カーブＫ２）が急
激になるという問題がある。このため、この可変抵抗器
を、例えば、ゲーム機の車のスピード操作に使用した
時、操作部材３６の押圧操作の初期段階においては、抵
抗値変化が急激に変化するため、スピード操作が難しか
った。また、押圧操作の後期の段階においては、抵抗値
変化が殆どないため、押圧操作に対するスピードに大き
な違和感を生じるという問題がある。また、従来の可変
抵抗器においては、変化カーブＫ２における中間段階の
曲線状の変化部分のみを使用する場合は、中間段階にお
いて、あまり抵抗値が変化しないため、操作性が悪くな
るという問題がある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の第１の解決手段として、絶縁基板と、該絶縁基板に形
成された抵抗体パターンと、前記絶縁基板に形成され、
前記抵抗体パターンの両端部にそれぞれ導通する一対の
導電体パターンと、前記絶縁基板に対して凸状で曲面を
有し、前記抵抗体パターンに対向して配置された変形可
能な導電接点と、前記導電接点を設けた保持部材とを備
え、前記導電接点の前記曲面の中央部に凸状部を設け、
該凸状部を前記抵抗体パターンの中央部に対向した状態
で、前記保持部材への押圧操作によって、前記導電接点
が前記抵抗体パターンに対して接触面積を変化させるよ
うに変形して、抵抗値を可変するようにした構成とし
た。

【００１０】また、第２の解決手段として、前記凸状部
は、前記抵抗体パターンの接触面積を可変する方向の抵
抗可変面方向に対して直交する方向で、前記導電接点の
全幅にわたって形成された構成とした。また、第３の解
決手段として、前記導電接点の背面側には、空洞からな
る逃げ部を設けた構成とした。また、第４の解決手段と
して、前記逃げ部は、前記凸状部に対応して、且つ、こ
の凸状部よりも大きく形成した構成とした。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の可変抵抗器の第１実施例
を図１〜図６に基づいて説明すると、図１は本発明の可
変抵抗器の第１実施例における要部断面図、図２は同じ
くその絶縁基板の平面図、図３は同じくその保持部材の
下面図、図４は図３の４−４線における断面図、図５は
図３の５−５線における断面図、図６は本発明の可変抵
抗器の第１実施例に係る押圧力と電気抵抗の変化特性を
模式的に示すグラフである。

【００１２】次に、本発明の可変抵抗器の第１実施例を
図１〜図６に基づいて説明すると、合成樹脂の成型品等
からなるケース１は、孔１ａを有し、また、矩形状の支
持板２は、硬い合成樹脂の成型品からなる絶縁基板等で
形成され、この支持板２は、ケース１内に収容された状
態で、適宜手段によりケース１に取り付けられている。

【００１３】矩形状の絶縁基板３は、ポリエチレンテレ
フタレート等の絶縁材からなるフレキシブル基板で構成
され、この絶縁基板３の上面には、図２に示すように、
間隔を置いて形成された一対の銀パターン等からなる導
電体パターン４と、この一対の導電体パターン４間に跨
って形成された矩形状の抵抗体パターン５とが設けられ
ている。

【００１４】そして、導電体パターン４と抵抗体パター
ン５の形成方法は、先ず、銀ペーストからなる一対の導
電体パターン４を絶縁基板３上に印刷により同時に形成
する。次に、導電体パターン４に導通するように、カー
ボンの抵抗体ペーストを印刷して抵抗体パターン５を形
成すると、その製造が完了する。また、このような絶縁
基板３は、支持板２上に載置されて、接着剤等により支
持板２上に取り付けられる。

【００１５】ゴム等の弾性ある材料の成型品からなる保
持部材６は、図３〜図５に示すようにドーム状をなし、
天上板である保持部６ａと、保持部６ａから下方に延び
たドーム状の脚部６ｂと、互いに対向して脚部６ｂに設
けられた切り欠き状をなす開放部６ｃとを有する。アー
チ状をなした導電接点７は、ゴム材にカーボンを混入し
て形成され、これらの導電接点７は、保持部材６の脚部
６ｂで囲まれた状態で、保持部６ａの下部に取り付けら
れている。

【００１６】そして、この導電接点７は、保持部材６の
成形加工と同時に、成形によって保持部材６に一体に形
成される。この導電接点７は、下方に凸状をなした円弧
状（アーチ状）の曲面７ａを有すると共に、この曲面７
ａの中央部に設けられた、曲面７ａよりも曲率の大きい
（曲率半径の小さい）曲面を有する凸状部７ｂを備え、
この凸状部７ｂが最下部に位置して形成されている。こ
のように、導電接点７を取り付けた保持部材６は、脚部
６ｂで抵抗体パターン５を囲んだ状態で、脚部６ｂの下
部を絶縁基板３に当接、載置する。この時、アーチ状の
導電接点７は、絶縁基板３に対して曲率の大きい曲面を
有する半円柱状の凸状部７ｂ、及び、この凸状部７ｂの
両側に位置する曲率の小さい凸状の曲面７ａが対向する
と共に、抵抗体パターン５上を覆うような状態で、抵抗
体パターン５に対向した状態となっている。

【００１７】このような状態で、抵抗体パターン５に対
向する保持部６ａの上部を押圧すると、脚部６ｂが弾性
変形すると共に、抵抗体パターン５の中央部に、先ず、
導電接点７の中央部で突出した凸状部７ｂが接触し、更
に、保持部６ａの押圧を続けると、凸状部７ｂに続いて
曲面７ａが変形しながら抵抗体パターン５に接触して、
接触面積が漸次増大し、従って、抵抗体パターン５の両
端部における抵抗値が可変されて、可変抵抗器としての
機能を持つようになる。また、保持部６ａの押圧を解除
すると、脚部６ｂの自己の弾性により保持部６ａは元の
状態に戻ると共に、その間において、抵抗体パターン５
に対する曲面７ａ、並びに凸状部７ｂの接触面積は、抵
抗値を可変しながら漸次減少して、導電接点７は、元の
状態に戻る。

【００１８】即ち、保持部６ａを押圧することによっ
て、導電接点７は、抵抗体パターン５の接触面積を可変
する方向の抵抗可変面方向Ｚに変形して、その接触面積
を増加したり、減少したりして、抵抗値を可変するよう
になっている。また、導電接点７の幅Ｈ１は、抵抗体パ
ターン５の抵抗可変面方向Ｚに対して直交する方向の幅
Ｈ２よりも大きく形成されて、導電接点７が抵抗体パタ
ーン５の全幅Ｈ２にわたって接触できるようにしてい
る。更に、前記凸状部７ｂは、抵抗体パターン５の接触
面積を可変する方向の抵抗可変面方向Ｚに対して直交す
る方向で、導電接点７の全幅Ｈ１にわたって形成されて
いる。

【００１９】更に、保持部材６の開放部６ｃは、導電接
点７の曲面７ａの形成方向であると共に、抵抗可変面方
向Ｚ（抵抗体パターン５の長手方向の延長線側）に形成
されており、これによって、導電接点７の変形方向であ
る抵抗可変面方向Ｚでの脚部６ｂによる干渉を少なくし
て、導電接点７の変形動作を良くしたものである。

【００２０】合成樹脂の成型品等からなる操作部材８
は、つまみ部８ａと、つまみ部８ａと一体に形成された
鍔状の支持部８ｂとを有する。そして、この操作部材８
は、つまみ部８ａをケース１の孔１ａから外方に突出し
て、支持部８ｂをケース１内に収容すると共に、支持部
８ｂを保持部材６の保持部６ａに載置し、保持部材６の
弾性によって支持部８ｂをケース１の内面に弾圧して、
ケース１に押圧動作可能に取り付けられている。

【００２１】次に、このように構成された本発明の可変
抵抗器の動作を説明すると、先ず、脚部６ｂの弾性に抗
して、操作部材８の上面を押圧操作すると、支持部８ｂ
によって保持部材６の保持部６ａが押され、その結果、
脚部６ｂが弾性変形すると共に、抵抗体パターン５の中
央部に導電接点７の凸状部７ｂが接触し、更に、保持部
６ａの押圧を続けると、凸状部７ｂ、及び曲面７ａが抵
抗可変面方向Ｚに変形して、抵抗体パターン５に対する
接触面積が漸次増大して、抵抗体パターン５の両端部、
即ち、一対の導電体パターン４，４間における抵抗値が
可変される。

【００２２】また、操作部材８の押圧操作を解除する
と、脚部６ｂの自己の弾性により保持部６ａは元の状態
に戻ると共に、操作部材８は脚部６ｂの弾性で元に戻
り、そして、その間において、抵抗体パターン５に対す
る曲面７ａ、及び凸状部７ｂの接触面積は、抵抗値を可
変しながら漸次減少して、導電接点７は、元の状態に戻
り、その結果、導電接点７が接触面積を変化させること
によって、抵抗値を可変するようになっている。

【００２３】そして、操作部材８を押圧操作した場合の
抵抗体パターン５における押圧力と電気抵抗の変化特性
は、図６に示すように、抵抗値が最大から最小にわたっ
て、ほぼ直線状にリニアに変化した変化カーブＫ１を有
している。そのような変化カーブＫ１は、抵抗体パター
ン５の中央部に、導電接点７の凸状部７ｂと曲面７ａが
接触するようにすることによって得られるものである。
即ち、導電接点７と抵抗体パターン５との接触面積が両
者の当接直後に急激に増大するようなことが無く、徐々
に増大するため、ほぼ直線的に変化する変化カーブＫ１
が得られる。

【００２４】そして、このような可変抵抗器は、ゲーム
機等に組み込まれて使用されるが、例えば、ゲーム機の
車のスピード操作に使用した時、操作部材８の押圧操作
の初期段階から中間段階、並びに後期段階にわたって、
変化カーブＫ１がほぼ直線状でリニアに変化をするた
め、そのスペード操作に違和感を生じること無く、容易
な操作ができると共に、変化カーブＫ１の全般にわたっ
て使用でき、押圧操作範囲が大きく、操作性の良好なも
のが得られる。

【００２５】また、図７は本発明の可変抵抗器の第２実
施例を示し、この第２実施例は、導電接点７の背面側、
即ち、凸状部７ｂと曲面７ａの反対側に、凸状部７ｂに
対応させて、この凸状部７ｂよりもおおきな空洞からな
る逃げ部９を設けたものである。その他の構成は、前述
した第１実施例と同じであるので、その説明は省略す
る。そして、この逃げ部９の存在によって、導電接点７
の変形の度合いをより良くすると共に、押圧力に対する
導電接点７の抵抗体パターン５への接触状態を調整する
ようにしたものであり、押圧力に対する電気抵抗の変化
特性を一層リニアに近づけることができる。なお、第２
実施例において、逃げ部９は、導電接点７の中央部上面
に凹部を設けることによって形成したが、導電接点７の
中央部上面に中空状の孔を設けて逃げ部９としても良
い。更には、保持部材６の保持部６ａの下面中央に凸状
部７ｂに対応させて凹部を設けることにより逃げ部を形
成することもできる。

【００２６】

【発明の効果】本発明の可変抵抗器において、導電接点
７の曲面７ａの中央部に凸状部７ｂを設け、保持部材６
への押圧操作によって、導電接点７の凸状部７ｂと曲面
７ａが抵抗体パターン５に対して接触面積を変化させる
ように変形して、抵抗値を可変するようにしたため、当
接初期において、接触面積が急激に増大しなくなり、よ
って、押圧力に対する電気抵抗の変化カーブＫ１が略直
線状でリニアにできる可変抵抗器を提供できる。そし
て、このような可変抵抗器をゲーム機に使用した場合、
従来に比して、電気抵抗の変化をリニアにでき、違和感
のない操作が可能であると共に、変化カーブＫ１の全体
を使用できて、良好な操作感を得られる操作範囲が大き
な可変抵抗器を提供できる。

【００２７】また、凸状部７ｂは、抵抗体パターン５の
接触面積を可変する方向の抵抗可変面方向Ｚに対して直
交する方向で、導電接点７の全幅Ｈ１にわたって形成さ
れたため、導電接点７の抵抗体パターン５への接触面状
態が安定し、精度の良い抵抗変化カーブを得ることがで
きる。また、導電接点７の背面側には、空洞からなる逃
げ部９を設けたため、この逃げ部９の存在によって、導
電接点７の変形の度合いを良くすると共に、押圧力に対
する導電接点７の抵抗体パターン５への接触状態を調整
でき、押圧力に対する電気抵抗の変化特性を一層リニア
に近づけることが可能な可変抵抗器を提供できる。

【００２８】また、逃げ部９を導電接点７に対応させ、
且つ、凸状部７ｂよりも大きく形成したので、凸状部７
ｂの形成部分が押圧操作時に逃げ部９に入り込むことに
よって、押圧力に対して、導電接点７がスムーズに変形
するため、操作感の良好な可変抵抗器を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の可変抵抗器の第１実施例に係る要部断
面図。

【図２】本発明の可変抵抗器の第１実施例に係る絶縁基
板の平面図。

【図３】本発明の可変抵抗器の第１実施例に係る保持部
材の下面図。

【図４】図３の４−４線における断面図。

【図５】図３の５−５線における断面図。

【図６】本発明の可変抵抗器の第１実施例に係る押圧力
と電気抵抗の変化特性を模式的に示すグラフ。

【図７】本発明の可変抵抗器の第２実施例に係る保持部
材の断面図。

【図８】従来の可変抵抗器の要部断面図。

【図９】従来の可変抵抗器に係る絶縁基板の平面図。

【図１０】従来の可変抵抗器の動作を示す説明図。

【図１１】従来の可変抵抗器の押圧力と電気抵抗の変化
特性を示すグラフ。

【符号の説明】

１ケース１ａ孔２支持板３絶縁基板４導電体パターン５抵抗体パターン６保持部材６ａ保持部６ｂ脚部６ｃ開放部７導電接点７ａ曲面７ｂ凸状部８操作部材８ａつまみ部８ｂ支持部９逃げ部Ｚ抵抗可変面方向Ｈ１幅Ｈ２幅

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０１Ｈ 13/00 Ｈ０１Ｈ 13/00 Ｃ 13/52 13/52 ＢＨ０５Ｋ 1/16 Ｈ０５Ｋ 1/16 ＣＦターム(参考） 2C001 BA02 BC00 BC03 CA00 CA01 CA09 4E351 AA01 BB01 BB05 BB08 BB18 BB31 CC11 DD05 DD29 EE01 GG06 5E030 AA18 BA03 BA29 CC09 CC11 CD19 5G006 AA07 AZ01 AZ08 BB05 5G051 AA02 AC13 AC19 AC27

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】絶縁基板と、該絶縁基板に形成された抵
抗体パターンと、前記絶縁基板に形成され、前記抵抗体
パターンの両端部にそれぞれ導通する一対の導電体パタ
ーンと、前記絶縁基板に対して凸状で曲面を有し、前記
抵抗体パターンに対向して配置された変形可能な導電接
点と、前記導電接点を設けた保持部材とを備え、前記導
電接点の前記曲面の中央部に凸状部を設け、該凸状部を
前記抵抗体パターンの中央部に対向した状態で、前記保
持部材への押圧操作によって、前記導電接点が前記抵抗
体パターンに対して接触面積を変化させるように変形し
て、抵抗値を可変するようにしたことを特徴とする可変
抵抗器。
【請求項２】前記凸状部は、前記抵抗体パターンの接
触面積を可変する方向の抵抗可変面方向に対して直交す
る方向で、前記導電接点の全幅にわたって形成されたこ
とを特徴とする請求項１記載の可変抵抗器。
【請求項３】前記導電接点の背面側には、空洞からな
る逃げ部を設けたことを特徴とする請求項１、又は２記
載の可変抵抗器。
【請求項４】前記逃げ部は、前記凸状部に対応して、
且つ、該凸状部より大きく形成したことを特徴とする請
求項３記載の可変抵抗器。