JP2007088125A - 回転型可変抵抗器 - Google Patents

Abstract

【課題】カーエアコンの温度制御、ＡＶ機器の映像、音声などの制御用として用いられる回転型可変抵抗器に関し、回転角度に対する出力の高精度なものを安価に提供することを目的とする。
【解決手段】上方が円板状のフランジ部１１Ｂで、その周縁部に貫通した矩形の第１調整孔１１Ｄを備え、下方が円筒状の軸部１１Ｃとなっている回転体１１に、下面に摺動子７を備え、円環状の平板部１２Ｂに設けた上記第１調整孔より細幅の第２調整孔１２Ｄを、上記第１調整孔１１Ｄとの位置を合わせて上記回転体１１の軸部１１Ｃに圧入嵌合状態に嵌め合わせて回転体１１と一体化させて構成し、製品完成後に第１調整孔１１Ｄ側から第２調整孔１２Ｄの回転方向側の側壁に回転方向の力を加えて、調整板１２を動かして出力調整ができるようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、カーエアコンの温度制御、ＡＶ機器の映像、音声などの制御用等に用いられる回転型可変抵抗器に関するものである。

近年、カーエアコン等の制御用に用いられる回転型可変抵抗器は、機器の高品位化に伴い高精度な抵抗値出力が得られるものが要望されている。

このような機器に用いられる従来の回転型可変抵抗器について、図６〜図７を用いて説明する。

図６は従来の回転型可変抵抗器の断面図、図７は同分解斜視図であり、同図において、１は中央に円形の中孔１Ａが設けられた紙フェノール樹脂積層板またはガラスエポキシ樹脂積層板からなる抵抗基板であり、その上面には外周側に馬蹄形状の抵抗素子部２、その内周側にリング状の導電部３がスクリーン印刷などにより同心状に形成されている。そして、上記抵抗素子部２の両端および導電部３から外側に向けて設けられた導出部には、端子４Ａ，４Ｂおよび４Ｃがそれぞれ電気的に接続状態で抵抗基板１にかしめ固定されている。

そして、５は上方開口凹部の中央に上記抵抗基板１の中孔１Ａと位置と大きさが合わせて設けられた嵌合孔５Ａを有する絶縁樹脂製の絶縁ケースである。この絶縁ケース５は、上記抵抗素子部２、導電部３を上記開口部分の内底面に露出させるように抵抗基板１をインサート成形して形成され、抵抗基板１を固定していると共に、上記各端子４Ａ，４Ｂ，４Ｃは絶縁ケース５の側壁から外方へ突出している。

６は中央部に小判形貫通孔６Ａを備え、上方が円板状のフランジ部６Ｂで下方が円筒状の軸部６Ｃとなった回転体であり、上記フランジ部６Ｂの下面には上記抵抗基板１に形成された抵抗素子部２および導電部３上を摺接する摺動子７が固定され、上記円筒状の軸部６Ｃは、重なった上記抵抗基板１の中孔１Ａおよび上記絶縁ケース５の嵌合孔５Ａに上方から挿入されて、薄肉の下端部がラッパ状にかしめられて回転可能に絶縁ケース５に組み合わされている。

以上のように構成された回転型可変抵抗器は、回転体６の小判形貫通孔６Ａ内に挿入された回転補助具（図示せず）などによって回転体６を回転操作すると、フランジ部６Ｂ下面に固定された摺動子７が抵抗基板１の抵抗素子部２および導電部３上を摺動する。そして、回転操作における摺動子７の接触位置に応じた抵抗値出力が端子４Ａ，４Ｂ，４Ｃから得られるものであった。

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。
特開２００３−１２４００８号公報

しかしながら、上記従来の回転型可変抵抗器においては、抵抗基板１に印刷形成された抵抗素子部２のばらつきや各構成部品どうしの組み合わせによるずれ等により、所望の回転角度におけるねらいの抵抗値に対し、出力された抵抗値との間にずれが生じる。

一方、車載用機器、ＡＶ機器メーカーからはそのずれの少ない出力精度が厳しいものへの要望が多くあるが、その要望を満たすと歩留まりが悪くなり、製造コストが大きくなるという課題があった。

本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、回転角度に対する出力精度の厳しいいわゆる高精度な回転型可変抵抗器を安価に提供することを目的とする。

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。

本発明の請求項１に記載の発明は、嵌合孔を有し、抵抗素子部と導電部を上面に備えた抵抗基板を固定保持した絶縁ケースと、第１調整孔が設けられた円板状のフランジ部の下方に突出する軸部が上記絶縁ケースの嵌合孔に挿通されて回転可能に取り付けられた回転体と、中央に貫通孔を有した略平板円環状で、上記第１調整孔と回転中心からの位置が同じで回転方向の幅が細幅に設けられた第２調整孔を上記第１調整孔に合わせて上記回転体の軸部に上記貫通孔が圧入嵌合されて組み合わされた調整板と、上記調整板の下面に備えられた上記抵抗素子部および上記導電部上を摺動する摺動子とからなり、上記回転体が回転操作される際は、上記調整板は上記回転体と一体となって回転し、かつ上記第２調整孔に上記第１調整孔側の外方から加えられる荷重で上記調整板が上記回転体とは相対的に回転移動可能なように、上記調整板の貫通孔が上記回転体の軸部に圧入嵌合状態で組み合わされている回転型可変抵抗器であり、回転体の第１調整孔側から調整板の第２調整孔の側壁に回転方向の力を加えて調整板を動かすことにより、抵抗素子部上の摺動子の接触位置を変え、構成部品や組み立て上のばらつきによるずれを補正して出力調整することができるため、高精度な回転型可変抵抗器を安価に実現することができるという作用を有する。

請求項２に記載の発明は、請求項１記載の発明において、回転体の第１調整孔と調整板の第２調整孔とを複数組設け、かつその複数組の間で、上記第１調整孔と上記第２調整孔における回転方向の幅の差を段階的に設けたものであり、幅の差に応じて段階的に出力調整が可能な機能を備えたものにでき、ずれの程度に応じた調整孔を選択して出力調整が容易に行えるものが得られるという作用を有する。

請求項３に記載の発明は、請求項１記載の発明において、調整板の第２調整孔が、凹状の窪みであるものであり、第２調整孔が貫通していないので防塵性を維持して出力調整可能なものにできるという作用を有する。

請求項４に記載の発明は、請求項１記載の発明において、調整板が円形で、その外周面が、回転体のフランジ部下面に設けられた円形凹部の外周壁内に圧入嵌合状態に組み合わされたものであり、調整板の圧入嵌合状態が、より安定して維持され、また円形凹部に調整板が嵌まり込むので厚み方向の寸法の増加が抑えられたものにできるという作用を有する。

以上のように本発明によれば、所望の回転角度におけるねらいの抵抗値とのずれの少ない抵抗値出力が得られる高精度な回転型可変抵抗器を安価に提供することができるという有利な効果が得られる。

以下、本発明の実施の形態について、図１〜図５を用いて説明する。

なお、従来の技術の項で説明した構成と同一構成の部分には同一符号を付して、詳細な説明を簡略化する。

（実施の形態）
図１は本発明の一実施の形態による回転型可変抵抗器の断面図、図２は同分解斜視図、図３は抵抗変化カーブ図、図４（ａ），（ｂ）は調整板を調整する状態を説明する部分断面図である。

同図において、１は中央に中孔１Ａが設けられた紙フェノール樹脂積層板またはガラスエポキシ樹脂積層板等からなる抵抗基板であり、その上面には馬蹄形状の抵抗素子部２とその内側にリング状の導電部３が印刷などにより同心状に形成されており、上記抵抗素子部２の両端には端子４Ａ，４Ｂが、また導電部３から外側に向けて設けられた導出部には端子４Ｃがそれぞれ電気的に接続状態で抵抗基板１にかしめ固定されている。そして、５は、上記抵抗基板１をインサート成形で固定して形成した絶縁樹脂製の絶縁ケースであり、上記抵抗素子部２および導電部３を上方開口凹部内に露出させると共に、上記抵抗基板１の中孔１Ａと位置、大きさを合わせられた円形の嵌合孔５Ａをその中央に備え、上記端子４Ａ，４Ｂ，４Ｃは、絶縁ケース５の側壁から外方へ突出していることは従来と同様である。

そして、１１は、中心位置に小判形貫通孔１１Ａを有し、上方が円板状のフランジ部１１Ｂで、その中央位置に下方に突出する円筒状の軸部１１Ｃを備えた回転体であり、フランジ部１１Ｂの周縁部には、貫通した矩形の第１調整孔１１Ｄが設けられている。また、フランジ部１１Ｂの下面には円環状の凹部が設けられている。そして、軸部１１Ｃの下端部分は薄肉に形成されている。

１２は、円形の中央貫通孔１２Ａを有し、円環状の平板部１２Ｂの下面に上記絶縁ケース５の開口部に露出した抵抗素子部２および導電部３上を摺動する摺動子７が固定されている調整板であり、上記中央貫通孔１２Ａを囲むように円筒形のスカート部１２Ｃが下方に突設されている。

そして、この調整板１２の平板部１２Ｂには上記回転体１１のフランジ部１１Ｂに設けられた第１調整孔１１Ｄと回転中心からの位置を合わせて、回転方向の幅が上記第１調整孔１１Ｄより細幅の矩形の窪みとなった第２調整孔１２Ｄが設けられており、この第２調整孔１２Ｄと上記第１調整孔１１Ｄとの位置が径方向で合わせられ、かつ回転方向では矩形の中心位置が合わせられて上記回転体１１の軸部１１Ｃに上記中央貫通孔１２Ａが圧入嵌合状態に嵌め込まれ、調整板１２は回転体１１と一体化されて組み合わされている。その組み合わせ状態で、調整板１２は上記フランジ部１１Ｂ下面の円環状の凹部の深さ寸法だけ沈み込んでいる。

そして、上記調整板１２の中央貫通孔１２Ａから下方に突出した回転体１１の軸部１１Ｃは、重なった上記抵抗基板１の中孔１Ａおよび上記絶縁ケース５の嵌合孔５Ａに挿入され、薄肉の下端部分が絶縁ケース５にラッパ状にかしめられて回転体１１は回転可能に絶縁ケース５に組み合わされている。

なお、調整板１２は上述したように上記回転体１１のフランジ部１１Ｂ下面の凹部に沈み込むように組み合わされているので、調整板１２の増加による厚み方向の寸法の増加が抑えられたものにできる。

以上のように構成された回転型可変抵抗器の動作は、回転体１１の小判形貫通孔１１Ａ内に挿入された回転補助具等により回転体１１を回転操作すると、回転体１１および回転体１１に一体化された調整板１２が回転し、調整板１２に固定されている摺動子７が抵抗基板１上面の抵抗素子部２および導電部３上を摺動して、回転操作角度位置に応じて端子４Ａ，４Ｃ間または端子４Ｂ，４Ｃ間から抵抗値出力が得られるものである。

ここで図３および図４を用いつつ、本発明による回転型可変抵抗器における回転角度に対する出力精度の調整方法などを説明する。

図３は、横軸を回転角度、縦軸を出力電圧（端子４Ａ，４Ｂ間への入力電圧に対する端子４Ａ，４Ｃ間の出力電圧の百分率）とした抵抗変化カーブ図であり、一点鎖線がねらいの抵抗変化カーブで、実線が実測値、破線間がずれの許容範囲を示している。

そして、構成部品のばらつきや組み合わせによるずれ等により、図３内のＰ位置のように所定の回転角度における出力電圧（抵抗値出力）が許容範囲に収まっていない場合は、図４（ａ）に示すように、回転体１１の上方から第１調整孔１１Ｄを通して調整板１２の第２調整孔１２Ｄ内に届くマイナスドライバ等のような薄肉細幅の調整子１３を挿入し、第２調整孔１２Ｄの回転方向側の側壁に回転方向の力を加え、図４（ｂ）に示すように、第１調整孔１１Ｄの幅内で細幅の第２調整孔１２Ｄをずらして、調整板１２を回転移動させる。

つまり、回転体１１の軸部１１Ｃ外周に調整板１２の中央貫通孔１２Ａが圧入嵌合された状態のままで調整板１２が回転体１１に対して相対的に回転移動し、調整板１２に固定された摺動子７の抵抗素子部２および導電部３との接触位置が移動して出力電圧（抵抗値出力）が変わり、ずれの許容範囲内に抵抗変化カーブを収めることができる。

この調整板１２の回転体１１への圧入嵌合状態は、摺動子７が摺動する時に加わる荷重では調整板１２は回転しないで、かつ第２調整孔１２Ｄに外方から調整子１３によって加えられる荷重で調整板１２が回転可能なように、上述構成として所定高さ寸法での円周部分の嵌合とすると適度な圧入嵌合状態のものにできる。

なお、この回転体１１に対する調整板１２の調整方向については、所望の出力電圧（抵抗値出力）に対するずれの増減に応じて左方向あるいは右方向に調整を行えば良い。

このように本実施の形態によるものは、回転体１１が回転操作される際は、調整板１２は上記回転体１１と一体となって回転し、かつ第２調整孔１２Ｄに外方から加えられる荷重では上記調整板１２が上記回転体１１とは相対的に回転可能に上記調整板１２の中央貫通孔１２Ａを上記回転体１１の軸部１１Ｃに圧入嵌合状態で組み合わせたものであるため、回転体１１の第１調整孔１１Ｄ側から調整板１２における第２調整孔１２Ｄの回転方向側の側壁に回転方向の力を加えて、調整板１２を動かし抵抗素子部２上の摺動子７の接触位置を変えることにより出力電圧（抵抗値出力）の調整を容易に行うことができる。

この調整によって、構成部品のばらつきやそれらの組み合わせのばらつきによる抵抗値出力のずれを組み立て完成後に簡易に修正することができるため、高精度な回転型可変抵抗器を安価に実現することができる。

なお、上記調整板１２の第２調整孔１２Ｄを窪みとしているので、貫通孔の場合のように塵埃等が第２調整孔１２Ｄから抵抗基板１面へ入り込むこともなく、防塵性を維持して接触性の安定したものにできる。

また、調整板１２はその中央貫通孔１２Ａが回転体１１の軸部１１Ｃに圧入嵌合状態に嵌め込まれているが、さらに調整板１２の平板部１２Ｂの外周面を、回転体１１のフランジ部１１Ｂ下面に設けられた凹部の外周壁内に圧入嵌合させても良く、調整板１２を調整した後を含めて、調整板１２の圧入嵌合状態が、より安定したものにできる。

なお、図５に示すように、回転体２１と調整板２２に複数の調整孔を備えさせたものとして構成しても良い。この回転型可変抵抗器は、回転体２１の第１調整孔２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃを９０度間隔で３箇所設け、その３箇所の第１調整孔２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃの位置に合わせて調整板２２にも第２調整孔２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃを３箇所設けたものである。

そして、上記３箇所の第１調整孔２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃのそれぞれは、上記対応する３箇所の第２調整孔２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃそれぞれより回転方向の幅を段階的に広く設けている。つまり、第１調整孔２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃと第２調整孔２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃの回転方向の幅の差を、例えば出力電圧でそれぞれ±１％、±２％、±３％の調整が可能となる幅の差に設定をしておけば、ねらいの出力電圧（抵抗値出力）とのずれの程度に応じた調整孔を使用して、調整板２２を回転移動させ、摺動子７の抵抗素子部２への接触位置を変えてずれの調整ができ、容易で手間をかけずにねらいの出力に調整することができる。

また、図５では３箇所の調整孔の組み合わせを例として説明したが、製品形態、構成等によってその調整孔の組数や幅の差などは適宜増減させて設定すれば良い。

本発明による回転型可変抵抗器は、所望の回転角度におけるねらいの抵抗値とのずれの少ない抵抗値出力が得られる高精度な回転型可変抵抗器を安価に提供することができるという特徴を有し、カーエアコンの温度制御、ＡＶ機器などの民生機器の映像、音声などの制御用として用いられるもの等に有用である。

本発明の一実施の形態による回転型可変抵抗器の断面図 同分解斜視図 抵抗変化カーブ図 （ａ），（ｂ）調整板を調整する状態を説明する部分断面図 複数の調整孔を設けた形態の回転型可変抵抗器の平面図 従来の回転型可変抵抗器の断面図 同分解斜視図

符号の説明

１ 抵抗基板
１Ａ 中孔
２ 抵抗素子部
３ 導電部
４Ａ，４Ｂ，４Ｃ 端子
５ 絶縁ケース
５Ａ 嵌合孔
７ 摺動子
１１，２１ 回転体
１１Ａ 小判形貫通孔
１１Ｂ フランジ部
１１Ｃ 軸部
１１Ｄ，２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ 第１調整孔
１２，２２ 調整板
１２Ａ 中央貫通孔
１２Ｂ 平板部
１２Ｃ スカート部
１２Ｄ，２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ 第２調整孔
１３ 調整子

Claims (4)

1. 嵌合孔を有し、抵抗素子部と導電部を上面に備えた抵抗基板を固定保持した絶縁ケースと、第１調整孔が設けられた円板状のフランジ部の下方に突出する軸部が上記絶縁ケースの嵌合孔に挿通されて回転可能に取り付けられた回転体と、中央に貫通孔を有した略平板円環状で、上記第１調整孔と回転中心からの位置が同じで回転方向の幅が細幅に設けられた第２調整孔を上記第１調整孔に合わせて上記回転体の軸部に上記貫通孔が圧入嵌合されて組み合わされた調整板と、上記調整板の下面に備えられた上記抵抗素子部および上記導電部上を摺動する摺動子とからなり、上記回転体が回転操作される際は、上記調整板は上記回転体と一体となって回転し、かつ上記第２調整孔に上記第１調整孔側の外方から加えられる荷重で上記調整板が上記回転体とは相対的に回転移動可能なように、上記調整板の貫通孔が上記回転体の軸部に圧入嵌合状態で組み合わされている回転型可変抵抗器。
2. 回転体の第１調整孔と調整板の第２調整孔とを複数組設け、かつその複数組の間で、上記第１調整孔と上記第２調整孔における回転方向の幅の差を段階的に設けた請求項１記載の回転型可変抵抗器。
3. 調整板の第２調整孔が、凹状の窪みである請求項１記載の回転型可変抵抗器。
4. 調整板が円形で、その外周面が、回転体のフランジ部下面に設けられた円形凹部の外周壁内に圧入嵌合状態に組み合わされた請求項１記載の回転型可変抵抗器。

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