JP2005072300A - Variable resistor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、各種電子機器に用いられ、特にカーエアコンの温度制御等に使用される可変抵抗器に関するものである。 The present invention relates to a variable resistor used in various electronic devices, and particularly used for temperature control of a car air conditioner.
近年、カーエアコンの温度制御の用途としても可変抵抗器が多く用いられているが、機器の高機能化、高精度化に伴い、小刻みな温度設定が可能となる位置精度が高くて安価な可変抵抗器が望まれている。 In recent years, variable resistors are often used for temperature control of car air conditioners. However, as equipment becomes more sophisticated and accurate, it can be set in small increments with high positional accuracy and low cost. A resistor is desired.
このような温度制御用に用いられる従来の回転型の可変抵抗器について、図11〜図13を用いて説明する。 A conventional rotary variable resistor used for such temperature control will be described with reference to FIGS.
図11は従来の可変抵抗器の正面断面図、図12は同抵抗基板の平面図である。 FIG. 11 is a front sectional view of a conventional variable resistor, and FIG. 12 is a plan view of the resistor substrate.
図11において、1は中央に貫通孔1Aを備え、その貫通孔1Aの周囲が上方開口の凹部となった絶縁樹脂製のケース、2は上記ケース1の凹部に組み合わされ、端子3が固着された抵抗基板、4は下方にフランジ部4Aを備えた円筒状の操作軸で、上記抵抗基板2および上記操作軸4のフランジ部4Aは、上記ケース1の凹部内に収納され、その凹部上方を覆うように金属薄板製のカバー5がケース1に取り付けられている。
In FIG. 11, 1 is provided with a through-
そして、操作軸4の筒状の内周面は、ケース1の貫通孔1A周囲に突出形成された円筒部1Bの外周面と回転可能に嵌合しており、凹部内に配された下方のフランジ部4A下面には、摺動子6が取り付けられている。
And the cylindrical inner peripheral surface of the operating shaft 4 is rotatably fitted to the outer peripheral surface of the
また、抵抗基板2は、図12に示すように、外形が円環状に形成され、その上面には、C字状の抵抗素子7と、その抵抗素子7の内周位置に同心で良導電材料からなる円環状の導電体8が印刷形成され、上記抵抗素子7の両端および上記導電体8の一部から導出された導出部7A,8Aに上記端子3(3A,3B,3C)が接続されている。
Further, as shown in FIG. 12, the
そして、同図に模式的に示すように、上記摺動子6は、フランジ部4Aの回転に伴い、抵抗素子7および導電体8上を摺動可能に配されている。
As schematically shown in the figure, the
従来の回転型の可変抵抗器は、以上のように構成され、次にその動作を説明する。 The conventional rotary variable resistor is configured as described above, and the operation thereof will be described next.
操作軸4を回転操作すると、フランジ部4A下面に取り付けられた摺動子6が抵抗基板2上面に形成された抵抗素子7と導電体8上を摺動する。
When the operation shaft 4 is rotated, the
そして、抵抗素子7の導出部7Aに接続された端子3Aと導電体8の導出部8Aに接続された端子3C間から摺動子6の位置に応じた抵抗値が得られる。
A resistance value corresponding to the position of the
通常は、抵抗素子7の両端の導出部7Aに接続された端子3A,3B間に一定電圧V0を印加し、上記端子3Aと導電体8の導出部8Aに接続された端子3C間で得られる出力電圧V1により、使用される機器(図示せず)の制御を行うように使用される。
Usually, a constant voltage V0 is applied between the
そして、操作軸4の操作位置と出力電圧V1の関係が抵抗変化特性であり、出力電圧比は、V1/V0の百分率で表わす。 The relationship between the operation position of the operation shaft 4 and the output voltage V1 is a resistance change characteristic, and the output voltage ratio is expressed as a percentage of V1 / V0.
ここで、図13に、機器の制御に使用される従来の回転型の可変抵抗器の抵抗変化特性図を示す。 Here, FIG. 13 shows a resistance change characteristic diagram of a conventional rotary variable resistor used for device control.
図13において、横軸は操作軸4の回転角度、縦軸は出力電圧比V1/V0(%)で、一点鎖線で示したものが規定の抵抗変化特性であり、実線で示したものが測定された抵抗変化特性である。 In FIG. 13, the horizontal axis represents the rotation angle of the operating shaft 4, the vertical axis represents the output voltage ratio V1 / V0 (%), the one-dot chain line shows the prescribed resistance change characteristic, and the solid line shows the measurement. Resistance variation characteristic.
この実際の抵抗変化特性は、構成部品や製造上のバラツキ等の影響により、規定の抵抗変化特性との差異が生じ、その最大差を同図に破線で示し、その破線間の幅が、所謂、直線性偏差(%)となる。 This actual resistance change characteristic has a difference from the prescribed resistance change characteristic due to the influence of component parts and manufacturing variations, and the maximum difference is indicated by a broken line in FIG. , Linearity deviation (%).
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献1が知られている。
可変抵抗器の抵抗変化特性としては、使用される機器の機能向上や精度向上に対し、規定の抵抗変化特性と、できる限り近似した直線性偏差の小さいもの程、機器側で細かい制御が可能である。 As for the resistance change characteristics of the variable resistor, in order to improve the function and accuracy of the equipment used, the specified resistance change characteristics and the smaller the linearity deviation approximated as much as possible, the finer control is possible on the equipment side. is there.
例えば、図13に示した抵抗変化特性のものでは、直線性偏差が±3%であるので、操作位置P点における出力電圧は、VP±3%となり、出力電圧によって操作位置P点とは異なる識別可能な操作位置はVP±3%の範囲外の出力電圧が得られる操作位置Q点となる。 For example, in the resistance change characteristic shown in FIG. 13, since the linearity deviation is ± 3%, the output voltage at the operation position P is VP ± 3%, which differs from the operation position P depending on the output voltage. The identifiable operation position is the operation position Q point at which an output voltage outside the range of VP ± 3% is obtained.
この図13のものの場合、直線性偏差は±3%であるので、幅は6%、つまり、このものは、有効電気的操作範囲において、100(%)÷6(%)≒16.7となり、電気的操作範囲を16分割まで可能な位置精度を備えた可変抵抗器となる。 In the case of FIG. 13, since the linearity deviation is ± 3%, the width is 6%, that is, this is 100 (%) ÷ 6 (%) ≈16.7 in the effective electrical operation range. Thus, a variable resistor having positional accuracy capable of dividing the electrical operation range up to 16 divisions is obtained.
この位置精度を上げるには直線性偏差を小さくする必要があるが、上記従来の抵抗素子を印刷により形成している可変抵抗器は、そのために印刷精度を向上させる新たな工法の開発や、印刷形成した抵抗素子から直線性偏差の小さなものを選別したり、あるいはトリミング加工して規定の抵抗変化特性へ近づけるなど二次的な作業等が必要であるという課題があった。 In order to increase this positional accuracy, it is necessary to reduce the linearity deviation. However, the variable resistor that is formed by printing the above-mentioned conventional resistance element has developed a new method for improving the printing accuracy and printing. There has been a problem that secondary work such as selection of elements having a small linearity deviation from the formed resistance elements or trimming to bring them closer to a prescribed resistance change characteristic is required.
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、抵抗素子の形成方法の変更や二次的な作業を行うことなく、位置精度が高く、安価な可変抵抗器を提供することを目的とする。 The present invention solves such a conventional problem, and provides a variable resistor with high position accuracy and low cost without changing the forming method of the resistance element or performing secondary work. Objective.
上記目的を達成するために本発明は、以下の構成を有するものである。 In order to achieve the above object, the present invention has the following configuration.
本発明の請求項1に記載の発明は、抵抗素子と導電体を備えた抵抗基板と、操作軸に備えられ上記抵抗素子と導電体上を摺接する摺動子とを有する可変抵抗器であって、上記抵抗基板上の抵抗素子と並列状態に、上記抵抗素子の抵抗変化特性の直線性偏差に対応した操作範囲内で、少なくとも1回以上出力信号の状態が切り換わるスイッチ手段が配設された可変抵抗器としたものであり、近接した二ヶ所の操作位置におけるそれぞれの抵抗値が、規定の抵抗値の直線性偏差範囲内の値となって抵抗値だけでは区別ができない場合であっても、スイッチ手段からの信号を組み合わせることによって操作位置の特定が可能となり、抵抗素子の精度を変えることなく、位置精度が向上された可変抵抗器を安価に実現できるという作用を有する。 The invention according to claim 1 of the present invention is a variable resistor having a resistance substrate including a resistance element and a conductor, and a slider provided on an operating shaft and slidingly contacting the resistance element and the conductor. In addition, switch means for switching the state of the output signal at least once within the operation range corresponding to the linearity deviation of the resistance change characteristic of the resistance element is provided in parallel with the resistance element on the resistance substrate. This is a case where each resistance value at two adjacent operation positions is within the linearity deviation range of the specified resistance value and cannot be distinguished only by the resistance value. However, the operation position can be specified by combining the signals from the switch means, and the variable resistor with improved position accuracy can be realized at low cost without changing the accuracy of the resistance element.
請求項2に記載の発明は、請求項1記載の発明において、スイッチ手段が、抵抗基板上に配されたコモンパターンと複数の電極部を有した信号パターンと、それらコモンパターンと信号パターンの電極部およびその電極部間の絶縁部上を摺接する操作軸に配された接触子で構成され、上記電極部およびその電極部間の絶縁部が、上記抵抗素子の抵抗変化特性の直線性偏差に対応した操作範囲内で、上記接触子の摺接方向に対し各々等寸法で設定され、上記操作範囲内で、少なくとも1回以上、上記スイッチ手段の出力状態が切り換わるものであり、簡素な構成のスイッチ手段であるため、当該スイッチ手段は抵抗基板上に容易に構成でき、かつ上記抵抗素子の抵抗変化特性の直線性偏差に対応した操作範囲内の中央位置でスイッチ手段のオンオフ状態が切り換わるものとすると、操作位置精度が等分状態で向上されたものが得られるという作用を有する。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the switch means includes a common pattern disposed on the resistance substrate, a signal pattern having a plurality of electrode portions, and electrodes of the common pattern and the signal pattern. And the contact portion disposed on the operation shaft that is in sliding contact with the insulating portion between the electrode portions, and the electrode portion and the insulating portion between the electrode portions have a linearity deviation of the resistance change characteristic of the resistance element. Within the corresponding operation range, the same size is set with respect to the sliding direction of the contact, and the output state of the switch means is switched at least once within the operation range. Therefore, the switch means can be easily configured on the resistance substrate, and the switch means is turned on at the center position within the operation range corresponding to the linearity deviation of the resistance change characteristic of the resistance element. Assuming that switches are off state, with the effect that those operating position accuracy is improved by equally state is obtained.
請求項3に記載の発明は、請求項2記載の発明において、信号パターンの電極部が櫛歯状に設けられたものであり、電極部を導通状態で信頼性高く配置できるという作用を有する。
The invention according to
請求項4に記載の発明は、請求項2記載の発明において、絶縁部が、抵抗素子と並設状態で配された線状の導電パターン上を絶縁層で部分的に覆って構成され、その絶縁部以外の露出した残部が信号パターンの電極部を構成するものであり、信号パターンを構成する導電パターンは、一定幅で形成してあっても、電極部が容易に形成できるため、スイッチ部としての寸法的な増加を抑えることができるという作用を有する。 According to a fourth aspect of the present invention, in the invention of the second aspect, the insulating portion is formed by partially covering the linear conductive pattern arranged in parallel with the resistance element with an insulating layer, The exposed remaining part other than the insulating part constitutes the electrode part of the signal pattern, and even if the conductive pattern constituting the signal pattern is formed with a constant width, the electrode part can be easily formed. As a result, the dimensional increase can be suppressed.
請求項5に記載の発明は、請求項2記載の発明において、抵抗素子に対し、信号パターンがN個(Nは2以上の自然数)並列状態で配設され、かつ、それらの信号パターン間において、電極部同士が、それぞれ1/Nずつ位置をずらせて配置されたものであり、信号パターンの並列数Nにより、抵抗素子の精度を変えることなく、操作位置精度が2N倍の可変抵抗器を実現できるという作用を有する。 According to a fifth aspect of the present invention, in the invention of the second aspect, N signal patterns (N is a natural number of 2 or more) are arranged in parallel with respect to the resistance element, and between the signal patterns. The electrode parts are arranged by shifting the positions by 1 / N, respectively, and a variable resistor whose operation position accuracy is 2N times without changing the accuracy of the resistance element by changing the number N of signal patterns in parallel. It has the effect that it can be realized.
請求項6に記載の発明は、請求項2記載の発明において、スイッチ手段が、抵抗基板上に配されたコモンパターンと複数の電極部を有したN個(Nは自然数)の信号パターンと、それらコモンパターンと各信号パターンの電極部およびその電極部間の絶縁部上を摺接する操作軸に配された接触子で構成され、抵抗変化特性の直線性偏差に対応した操作範囲内で、上記N個の信号パターンによるオン、オフ信号の2N通りの組み合せあるいはそれ以下の組み合せの出力が得られるものであり、信号パターンのオン、オフ信号の組み合せにより、抵抗素子の精度を変えることなく、操作位置精度が2N倍の可変抵抗器を実現できるという作用を有する。
The invention according to
以上のように本発明によれば、抵抗素子の抵抗変化特性の直線性偏差に対応した操作範囲内の位置を、上記抵抗素子に並列状態で配設したスイッチ手段の出力信号を用いて特定できるように構成したため、抵抗素子の形成方法の変更や二次的な作業を行うことなく、操作位置精度が向上された安価な可変抵抗器を提供することができるという有利な効果が得られる。 As described above, according to the present invention, the position within the operation range corresponding to the linearity deviation of the resistance change characteristic of the resistance element can be specified using the output signal of the switch means arranged in parallel with the resistance element. With this configuration, an advantageous effect that an inexpensive variable resistor with improved operation position accuracy can be provided without changing the forming method of the resistance element or performing secondary work is obtained.
以下、本発明の実施の形態について、図1〜図10を用いて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.
(実施の形態1)
実施の形態1を用いて、本発明の特に請求項1〜3記載の発明について説明する。
(Embodiment 1)
The invention according to claims 1 to 3 of the present invention will be described using the first embodiment.
図1は本発明の第1の実施の形態による可変抵抗器の断面図、図2は同外観図、図3は同要部である抵抗基板の平面図である。 FIG. 1 is a cross-sectional view of a variable resistor according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is an external view thereof, and FIG. 3 is a plan view of a resistor substrate as the main part.
図1および図2において、11は中央の貫通孔11Aの周囲が上方開口の凹部となった絶縁樹脂製のケースで、上記ケース11の凹部内には、抵抗器用端子13が固着された抵抗基板12、その抵抗基板12の上部に、円筒状の操作軸14の下方に設けられたフランジ部14Aが配されており、それらを収容するように上記凹部上面に金属薄板製のカバー15が取り付けられている。
In FIGS. 1 and 2,
そして、上記カバー15の中央孔から上方に突出している上記操作軸14の操作部14Bの内周面は、上記ケース11の貫通孔11A周囲に突出形成された円筒部11Bの外周面と回転可能に嵌合しており、また、凹部内のフランジ部14A下面に摺動子16が取り付けられていることは、従来の可変抵抗器と同様であるが、上記フランジ部14Aの下面には、摺動子16と並んで接触子23が取り付けられていると共に、円環状の抵抗基板12の上面に備えられた電気的構成が従来のものと異なっている。
The inner peripheral surface of the operation portion 14B of the
そして、図3に示すように、本実施の形態による抵抗基板12は、円環状の絶縁基板上の内周位置に良導電性材料からなる導電体17が円環状に配設され、その導電体17と同心外周にC字状の抵抗素子18が配設されている。
As shown in FIG. 3, in the
そして、導電体17の一部分から上記抵抗素子18のC字状の開口部を通って上記抵抗基板12の手前端部に導出部17Aが導出され、また同様に抵抗素子18の両端部からもそれぞれ導出部18Aが導出されて、それら導出部17A,18Aに電気的に抵抗器用端子13(13C,13A,13B)が接続されている。
A lead-out
それらに加えて、抵抗基板12上には、上記抵抗素子18と同心で、その外周位置に並列状態で良導電性材料からなる信号パターン19およびコモンパターン20が略C字状に配設されている。
In addition, a
このコモンパターン20は、一定幅のC字状で形成され、信号パターン19は、C字状に構成された一定幅の導通部19Bに電極部19Aが等間隔で櫛歯状に設けられている。
The
この1つの電極部19Aならびに電極部19A同士間の1つの絶縁部は、C字の周方向に対し、等しい長さ寸法で設けられ、この電極部19A、絶縁部が導通部19Bに沿って交互に繰り返して配されている。
The one
なお、この櫛歯状のものとすると、単純で形成し易く電極部19Aを導通状態で信頼性高く配置できる。
If this comb-shaped one is used, it is simple and easy to form, and the
そして、上記信号パターン19およびコモンパターン20の両方共、一方の端部から導出部19Cおよび20Aが、上記抵抗素子18の導出部18Aおよび導電体17の導出部17Aと同様な方向に設けられ、それら各々に電気的にスイッチ用端子21が接続されている。
Then, in both the
そして、図3に模式的に示すように、操作軸14のフランジ部14A下面に固着されている摺動子16は、抵抗素子18上と導電体17上を弾接摺動し、接触子23は、信号パターン19の電極部19Aおよびその間の絶縁部上とコモンパターン20上を弾接摺動可能に組み合わされている。
Then, as schematically shown in FIG. 3, the
本実施の形態による回転型の可変抵抗器は、以上のように構成されるものである。 The rotary variable resistor according to the present embodiment is configured as described above.
次に、その動作について説明すると、操作軸14が回転操作されると、フランジ部14A下面に固着された摺動子16が抵抗素子18上と導電体17上を摺動し、接触子23が信号パターン19の電極部19Aおよびその間の絶縁部上とコモンパターン20上を摺動する。
Next, the operation will be described. When the
それに伴い、抵抗素子18の両端に接続された抵抗器用端子13Aおよび13B間に印加した一定電圧V0と、導電体17から導出された導出部17Aに接続された抵抗器用端子13Cおよび上記抵抗器用端子13A間で得られる電圧V1による出力電圧(V1/V0)、更に、接触子23の摺動により信号パターン19とコモンパターン20間で生じるスイッチ信号が、それら信号パターン19およびコモンパターン20にそれぞれ接続されたスイッチ用端子21間から得られる。
Accordingly, a constant voltage V0 applied between the
図4は、上記動作により得られる出力電圧とスイッチ信号の関係を示す図である。 FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the output voltage and the switch signal obtained by the above operation.
同図においては、上側に、横軸が回転角度、縦軸が出力電圧(V1/V0)の抵抗変化特性を、またその下側に、回転角度に対応したスイッチ信号を模式的に示している。 In the figure, the horizontal axis shows the rotation angle, the vertical axis shows the resistance change characteristic of the output voltage (V1 / V0), and the lower side schematically shows the switch signal corresponding to the rotation angle. .
なお、同図にも示すように、以下、抵抗変化特性の直線性偏差を、従来と同じ±3%の能力のものを事例として説明する。 As shown in the figure, the linearity deviation of the resistance change characteristic will be described below as an example with the same ability of ± 3%.
このものにおいては、同図4中の操作位置P点に最も近接した位置として認識可能な操作位置Q点の出力電圧VQとしては、P点の出力電圧VP±3%(またはVP−3%)の位置となり、当該部分を図5に部分的に拡大して示す。 In this case, the output voltage VQ at the operation position Q that can be recognized as the position closest to the operation position P in FIG. 4 is the output voltage VP ± 3% (or VP-3%) at the point P. This portion is shown in FIG. 5 partially enlarged.
そして、図5に示すように、操作位置P点と操作位置Q点との間において、信号用パターン19とコモンパターン20間でスイッチのオン、オフ信号がそれぞれ1回ずつ発生しており、かつそのオン範囲とオフ範囲が同じ回転角度範囲となるよう、操作位置P点とQ点との中央位置で、そのスイッチ信号状態が切り換わっている。
Then, as shown in FIG. 5, between the operation position P point and the operation position Q point, a switch ON / OFF signal is generated once each between the
つまり、同図に示すように、操作位置P点から操作位置Q点までの間で、上記P点とQ点との中央位置を境として、操作位置P点から上記中央位置までは、スイッチ信号はオン範囲であり、上記中央位置から操作位置Q点までは、スイッチ信号はオフ範囲が得られる構成となっており、そのスイッチのオン、オフ信号と出力電圧との組み合せにより、抵抗変化特性の直線性偏差範囲の間を等分に2分割した二つの操作位置として認識することができる。 That is, as shown in the figure, the switch signal from the operation position P to the central position is defined as a boundary between the operation position P and the operation position Q, with the central position between the P point and the Q point as a boundary. Is an ON range, and the switch signal is configured to obtain an OFF range from the center position to the operation position Q. The combination of the ON / OFF signal of the switch and the output voltage provides a resistance change characteristic. It can be recognized as two operation positions that are equally divided into two portions between the linearity deviation ranges.
そして、本実施の形態によるものは、図4に示すように、少なくとも抵抗素子18における有効領域の全域に亘って信号パターン19の櫛歯状の電極部19Aが上記思想で配されて上記スイッチ状態の切り換わり状態が得られるものであるため、抵抗素子18の精度は従来のままで、かつ二次的な作業も行うことなく、操作位置精度が2倍のものを容易に実現することができる。
Then, according to the present embodiment, as shown in FIG. 4, the comb-
(実施の形態2)
実施の形態2を用いて、本発明の特に請求項4記載の発明について説明する。
(Embodiment 2)
A second embodiment of the present invention, particularly the invention according to claim 4, will be described.
なお、実施の形態1の構成と同一構成の部分には同一符号を付して、詳細な説明を省略する。 In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the part of the structure same as the structure of Embodiment 1, and detailed description is abbreviate | omitted.
図6は本発明の第2の実施の形態による可変抵抗器の抵抗基板の平面図である。 FIG. 6 is a plan view of a resistance substrate of a variable resistor according to the second embodiment of the present invention.
同図に示すように、実施の形態2によるものは、実施の形態1で説明したものに対し、抵抗基板24の信号パターンと接触子26が異なり、その他の構成は実施の形態1のものと同じであるため説明を省略する。
As shown in the figure, the signal according to the second embodiment is different from that described in the first embodiment in the signal pattern of the
そして、本実施の形態によるものの抵抗基板24は、最内周位置に円環状の導電体17、その外周部に同心に抵抗素子18がC字状で配され、さらにその外周に信号パターン25およびコモンパターン20が各々C字状に構成されている点は、実施の形態1によるものの場合と同じである。
In the
しかし、この信号パターン25は、径方向の幅がC字の全周に亘って同一幅に形成された導電パターンを元に構成されている。
However, the
つまり、上記導電パターン上には、同図にハッチング表示で示す略矩形の絶縁層27が等間隔で規則的に上方を覆うように配されて絶縁部となると共に、絶縁層27で覆われていない上記導電パターン残部が信号パターン25の電極部25Aとして構成されている。
In other words, on the conductive pattern, a substantially rectangular insulating
そして、上記絶縁層27および電極部25Aは、同図に模式的に示している接触子26の摺動方向となるC字の周方向において、少なくとも抵抗素子18における有効領域の全域に亘って同一寸法で交互に繰り返して配設されていると共に、上記絶縁層27と電極部25Aそれぞれ一つずつの同方向における寸法の和は、上記抵抗素子18の抵抗変化特性の直線性偏差の操作範囲に対応している。
The insulating
つまり、抵抗変化特性の直線性偏差が±3%である場合は、抵抗変化特性が6%変化する操作範囲の間に電極部25Aと絶縁層27がそれぞれ一つずつ均等の長さ寸法で配されている。
That is, when the linearity deviation of the resistance change characteristic is ± 3%, the
そして、操作軸(図示せず)を回転操作すると、接触子26は、コモンパターン20上と、上記電極部25Aおよび絶縁層27上を周方向に摺動していき、電極部25A上に接触子26が位置する範囲でオン信号、絶縁層27上に接触子26が位置する範囲でオフ信号が発生する。
When the operation shaft (not shown) is rotated, the
このスイッチ信号に基づき、抵抗変化特性の直線性偏差範囲の間を等分に2分割した二つの操作位置として識別できるものとなることは実施の形態1の場合と同じである。 As in the case of the first embodiment, it can be identified as two operation positions that are divided into two equally between the linearity deviation ranges of the resistance change characteristics based on this switch signal.
以上のように、当該抵抗基板24を用いた場合でも実施の形態1によるものと同様に操作位置精度が2倍の可変抵抗器を実現することができ、これに加えて、本実施の形態によるものは、径方向に一定幅の導電パターン上に所定間隔毎に絶縁層27を印刷などで重ねて構成するだけで信号パターン25が形成できるため、径方向への寸法増加が抑えられる。
As described above, even when the
(実施の形態3)
実施の形態3を用いて、本発明の特に請求項5記載の発明について説明する。
(Embodiment 3)
A third embodiment of the present invention, particularly the invention according to claim 5 will be described.
なお、実施の形態1の構成と同一構成の部分には同一符号を付して、詳細な説明を省略する。 In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the part of the structure same as the structure of Embodiment 1, and detailed description is abbreviate | omitted.
図7は本発明の第3の実施の形態による可変抵抗器の抵抗基板の平面図であり、同図に示すように、当該実施の形態3によるものも、実施の形態1で説明したものに対し、抵抗基板28上に配された信号パターンと接触子31の構成が異なるものであり、その他の構成は同じであるため説明は省略する。
FIG. 7 is a plan view of the resistance substrate of the variable resistor according to the third embodiment of the present invention. As shown in FIG. 7, the embodiment according to the third embodiment is the same as that described in the first embodiment. On the other hand, the signal pattern arranged on the
この図7に示すように、本実施の形態による可変抵抗器に用いた抵抗基板28は、内周側に導電体17、抵抗素子18が配され、また最外周にはスイッチ用のコモンパターン20が配されていることは実施の形態1のものと同じであるが、抵抗素子18とコモンパターン20の間に抵抗素子18に同心で、略C字状の信号パターンとして互いに電気的独立状態の内側信号パターン29と外側信号パターン30の2つが並列して配設されている。
As shown in FIG. 7, the
そして、これら内側信号パターン29と外側信号パターン30は、実施の形態1で説明したものと同様に、各々C字状の全域に亘り櫛歯状に電極部29A,30Aが配されていると共に、それら2つの信号パターン29,30上とコモンパターン20上を、操作軸に装着された接触子31が摺接可能に構成されている。
The
このとき、接触子31の摺接方向となるC字の周方向において、内側信号パターン29の1つの電極部29Aおよび隣り合う1つの絶縁部の長さ寸法の和は、抵抗素子18における抵抗変化特性の直線性偏差の範囲に対応した操作範囲で設定され、かつ上記1つの電極部29Aおよび隣り合う1つの絶縁部は、等しい長さ寸法で配されている。
At this time, in the C-shaped circumferential direction that is the sliding contact direction of the
また、外側信号パターン30の構成も、内側信号パターン29の構成と同様で、接触子31の摺接方向となるC字の周方向において、1つの電極部30Aおよび隣り合う1つの絶縁部の長さ寸法の和は、抵抗素子18における抵抗変化特性の直線性偏差の範囲に対応した操作範囲で設定され、かつ上記1つの電極部30Aおよび隣り合う1つの絶縁部は、等しい長さ寸法で配されている。
Also, the configuration of the
さらに、上記2つの内側信号パターン29と外側信号パターン30は、電極部29Aおよび電極部30A同士が、C字の円周方向にそれぞれ1/2ずつの寸法で位置がずれて配置されるよう基板上に配設されている。
Further, the two
本実施の形態による可変抵抗器は、上記抵抗基板28を用いて構成されたものであり、続いて、当該可変抵抗器の抵抗変化特性とスイッチ信号の関係につき、図8を用いて説明する。
The variable resistor according to the present embodiment is configured using the
図8に示す傾斜した一点鎖線は、規定の抵抗変化特性で、その上下に破線で示している範囲が、抵抗変化特性の直線性偏差範囲であり、その下方部分に、内側信号パターン29と外側信号パターン30のオン、オフ信号の状態を示している。
The slanted one-dot chain line shown in FIG. 8 is the prescribed resistance change characteristic, and the range indicated by the broken lines above and below is the linearity deviation range of the resistance change characteristic. The state of the on / off signal of the
そして、同図において、操作位置P点における直線性偏差範囲に対応した操作範囲は、操作位置P点からQ点までの範囲内であり、出力電圧のみにより、P点とは異なる位置として操作位置が判別可能な位置は、この操作位置P点からQ点までの操作範囲から外れた操作位置になった場合である。 In the figure, the operation range corresponding to the linearity deviation range at the operation position P point is within the range from the operation position P point to the Q point, and the operation position is different from the P point only by the output voltage. Is a case where the operation position is out of the operation range from the operation position P to the point Q.
しかしながら、本実施の形態によるものは、操作位置P点からQ点までの間におけるスイッチ信号状態が、内側信号パターン29により前半1/2範囲がオン信号、後半1/2範囲がオフ信号となり、また外側信号パターン30では、電極部30Aが1/2ずらして配してあることにより、同じ操作位置P点とQ点の間において、オフ信号が1/4の範囲、オン信号が1/2の範囲、残り1/4の範囲にオフ信号が生じる。
However, according to the present embodiment, the switch signal state between the operation position P point and the Q point is the ON signal in the first half range and the OFF signal in the second half range by the
これにより、操作位置P点からQ点までの間で、内側信号パターン29と外側信号パターン30による各スイッチのオン、オフ信号の組み合せが4種類となるので、上記P点とQ点の間を4つの判別可能な操作位置として識別可能となる。
As a result, there are four types of combinations of on / off signals of the respective switches by the
つまり、抵抗変化特性の直線性偏差に対応した操作範囲(操作位置P点とQ点の間)の1/2の長さ寸法で電極部と非電極部を繰り返し配したN個の信号パターンを、上記電極部の長さ寸法の1/Nずつずらして並列させて配設することにより、位置精度を2N倍に向上させた可変抵抗器を実現することができる。 That is, N signal patterns in which the electrode portion and the non-electrode portion are repeatedly arranged with a half length dimension of the operation range (between the operation position P and Q points) corresponding to the linearity deviation of the resistance change characteristic are represented. A variable resistor having a positional accuracy improved by 2N times can be realized by arranging the electrodes to be shifted in parallel by 1 / N of the length of the electrode portion.
なお、この複数の信号パターンについても上記実施の形態2のものと同様に、絶縁層を用いて電極部および非電極部が構成されたものであっても良い。 Note that the plurality of signal patterns may also be configured such that the electrode portion and the non-electrode portion are formed using an insulating layer, as in the second embodiment.
(実施の形態4)
実施の形態4を用いて、本発明の特に請求項6記載の発明について説明する。
(Embodiment 4)
A fourth embodiment of the present invention will be described with reference to the fourth embodiment.
なお、実施の形態1の構成と同一構成の部分には同一符号を付して、詳細な説明を省略する。 In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the part of the structure same as the structure of Embodiment 1, and detailed description is abbreviate | omitted.
図9は本発明の第4の実施の形態による可変抵抗器の抵抗基板の平面図であり、同図に示すように、当該実施の形態4によるものも、実施の形態1で説明したものに対し、抵抗基板31の上面に備えられた信号パターンと接触子35が異なっているものである。
FIG. 9 is a plan view of the resistance substrate of the variable resistor according to the fourth embodiment of the present invention. As shown in FIG. 9, the embodiment according to the fourth embodiment is the same as that described in the first embodiment. On the other hand, the signal pattern provided on the upper surface of the
この図9に示すように、本実施の形態による可変抵抗器の抵抗基板31は、内周側の導電体17、抵抗素子18と最外周側のコモンパターン20の間に、内側から抵抗素子18に同心で、第1信号パターン32、第2信号パターン33、第3信号パターン34の3つを並列に配設して形成してあるものとなっている。
As shown in FIG. 9, the
そして、これら3つの信号パターン32,33,34は、互いに電気的独立状態で、実施の形態1で説明したものと同様に、C字状の全域に亘り、各々電極部32A,33A,34Aが等間隔に櫛歯状に形成されている。
These three
この電極部32A,33A,34Aは、接触子35の摺動するC字の円周方向で、各々異なる長さ寸法で設定されている。
The
なお、電極部32Aと、電極部32A同士の間に構成される絶縁部は、接触子35の摺動する円周方向で同じ長さ寸法に設定され、これがC字の全周に亘って繰り返して配されている。
In addition, the insulation part comprised between 32 A of electrode parts and 32 A of electrode parts is set to the same length dimension in the circumferential direction where the
また、電極部33A同士、34A同士の間に構成される各絶縁部も、接触子35の摺動する円周方向で、対応する電極部33A,34Aと同じ長さ寸法で設定され、各々C字の全周に亘って繰り返して配されている。
In addition, each insulating portion configured between the
これら3つの信号パターン32,33,34の構成について、図10を用いてさらに詳述すると、同図に示すように、3つの信号パターン32,33,34の電極部32A,33A,34Aは、抵抗素子18における抵抗変化特性の直線性偏差に対応した操作範囲である操作位置P点から操作位置Q点までの範囲において、内側の第1信号パターン32は、操作位置P点でオン信号が始まり、その範囲の1/8長さ毎にオン、オフ信号が交互に発生するように電極部32Aが配置され、中間の第2信号パターン33は、操作位置P点でオン信号が始まり、1/4長さ毎にオン、オフ信号が交互に発生するように電極部33Aが配置され、外側の第3信号パターン34は、操作位置P点でオン信号が始まり、1/2長さ毎にオン、オフ信号が交互に発生するように電極部34Aが配置されている。
The configuration of these three
このように構成した3つの信号パターン32,33,34を抵抗基板31の抵抗素子18に並列させて配設することにより、抵抗変化特性の直線性偏差に対応した操作範囲である操作位置P点から操作位置Q点までの範囲において、出力電圧のみでP点と異なる操作位置として判別できなかったものが、3つの信号パターン32,33,34のオン、オフ信号の組み合わせにより8つの出力状態の信号が得られるので、これを元に位置精度が8倍に向上したものとして、各操作位置を特定できるようになる。
By arranging the three
このようにN個の信号パターンを抵抗素子に並列して配設するにあたり、抵抗変化特性の直線性偏差に対応した操作範囲において、操作位置の任意の1点を基準として、第1信号パターンは、1/(2N)長さ毎、第2信号パターンは、2/(2N)長さ毎、第3信号パターンは、3/(2N)長さ毎…、第N信号パターンは、N/(2N)長さ毎に、等間隔で電極部を配し、それを電気的操作範囲の全域に亘り繰り返して配することにより、2N倍に位置精度が向上されたものにできる。 As described above, when N signal patterns are arranged in parallel with the resistance elements, the first signal pattern is based on any one point of the operation position in the operation range corresponding to the linearity deviation of the resistance change characteristic. 1 / (2 N ) length, the second signal pattern is 2 / (2 N ) length, the third signal pattern is 3 / (2 N ) length, and the Nth signal pattern is For each N / (2 N ) length, electrode portions are arranged at equal intervals, and are repeatedly arranged over the entire electric operation range, so that the position accuracy can be improved by 2 N times. .
なお、本実施の形態によるものは、抵抗基板の内側から外側に向かって順番に第1信号パターンから第N信号パターンとしたもので説明したが、N個の信号パターンの径方向側への配列順序は、任意の順序で配置してあってもよい。 In this embodiment, the first signal pattern is changed to the Nth signal pattern in order from the inside to the outside of the resistance substrate. However, N signal patterns are arranged in the radial direction. The order may be arranged in an arbitrary order.
更に、それぞれの信号パターンの電極部についても、本実施の形態では櫛歯状に配置されたもので説明したが、図6に示したように、導電パターン上を部分的に絶縁層で覆って残部を電極部として形成した信号パターンであってもよく、この構成とすると、抵抗基板の径方向の寸法の増加が抑えられるため、小型のものが容易に得られる。 Furthermore, although the electrode portions of the respective signal patterns have been described as being arranged in a comb shape in the present embodiment, as shown in FIG. 6, the conductive pattern is partially covered with an insulating layer. A signal pattern in which the remaining portion is formed as an electrode portion may be used. With this configuration, an increase in the radial dimension of the resistance substrate can be suppressed, so that a small size can be easily obtained.
本発明による可変抵抗器は、抵抗素子の形成方法の変更や二次的な作業を行うことなく、操作位置精度を容易に向上させることができるという効果を有し、各種電子機器の操作部に適用でき、特にカーエアコンの温度制御に使用する場合等に有用である。 The variable resistor according to the present invention has an effect that the operation position accuracy can be easily improved without changing the forming method of the resistance element or performing secondary work, and can be used in the operation unit of various electronic devices. It is applicable, especially when used for temperature control of car air conditioners.
11 ケース
11A 貫通孔
11B 円筒部
12,24,28,31 抵抗基板
13,13A,13B,13C 抵抗器用端子
14 操作軸
14A フランジ部
14B 操作部
15 カバー
16 摺動子
17 導電体
17A,18A,19C,20A 導出部
18 抵抗素子
19,25 信号パターン
19A,25A,29A,30A,32A,33A,34A 電極部
19B 導通部
20 コモンパターン
21 スイッチ用端子
23,26,31,35 接触子
27 絶縁層
29 内側信号パターン
30 外側信号パターン
32 第1信号パターン
33 第2信号パターン
34 第3信号パターン
DESCRIPTION OF
Claims (6)
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2003300885A JP2005072300A (en) | 2003-08-26 | 2003-08-26 | Variable resistor |
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