JP2007103709A - 回転式電子部品 - Google Patents

Abstract

【課題】回動軸による摺動子と端子板の基板への取り付けが確実に行えて電気的接触不良を生じることがない回転式電子部品を提供する。
【解決手段】表面に摺接パターン１３，１７を設けると共に中央に上下に貫通する係止穴２１を設けてなる基板１０と、基板１０上に設置され摺接パターン１３，１７に摺接する摺接部４９，４４を有すると共に内部に軸支穴４５を設けてなる摺動子４０と、基板１０の摺動子４０を取り付けた反対側の面に設置され内部に上下に貫通する挿入穴６３を設けてなる端子板６０と、頭部９１と軸部９７とを有し軸部９７が端子板６０の挿入穴６３と基板１０の係止穴２１と摺動子４０の軸支穴４５とを通して摺動子４０に取り付けられる回動軸９０とを有する回転式電子部品１である。端子板６０に回動軸９０の頭部９１を基板１０から引き離す方向に弾発する弾発部６７を設ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、半固定可変抵抗器等の回転式電子部品に関するものである。

従来、チップ型の半固定可変抵抗器は、例えば特許文献１に示すように、セラミック製の基板と摺動子と端子板とを具備し、基板の上面に摺動子を配置すると共に基板の下面に端子板を配置し、その際端子板に設けた筒状突起を基板に設けた係止穴と摺動子に設けた軸支穴とに挿入し、筒状突起の先端をかしめることで摺動子を基板上に回動自在に取り付けて構成されていた。そして上記従来の半固定可変抵抗器はプリント配線基板等からなる実装基板の実装面に半田等によって取り付けられ、その摺動子を実装基板の実装面側（上面側）から調整治具によって回動することで抵抗値の調整を行っていた。

一方従来、実装基板の設置場所等によっては、実装基板に実装した半固定可変抵抗器の抵抗値の調整を、実装基板の実装面の反対面側（下面側）から行わなければならない場合があった。図１１はこの種の用途に用いる半固定可変抵抗器５００の概略断面図である。この半固定可変抵抗器５００は、セラミック製の基板５１０と、基板５１０上に設置される摺動子５３０と、基板５１０の摺動子５３０を取り付けた反対側の面に設置される端子板５５０と、頭部５７１及び頭部５７１から突出する軸部５７３とを有する回動軸５７０とを具備し、前記回動軸５７０の軸部５７３を前記端子板５５０に設けた挿入穴５５１と基板５１０に設けた係止穴５１１と摺動子５３０に設けた軸支穴５３１とに挿入して摺動子５３０の上面側で摺動子５３０と一体に回転するようにかしめて構成されている。そしてこの半固定可変抵抗器５００は例えばプリント配線基板６００上に実装され、プリント配線基板６００に設けた調整用開口６１０から露出する回動軸５７０の頭部５７１に設けた溝５７５にドライバーのような調整治具を係合して回動軸５７０及び摺動子５３０を一体に回動し、これによって半固定可変抵抗器５００の抵抗値を変化させる。

しかしながら上記半固定可変抵抗器５００は、基板５１０の上下に設置した摺動子５３０と端子板５５０とを回動軸５７０によって一体に固定する構造なので、摺動子５３０と端子板５５０の基板５１０に対する取り付けにがたつきが生じ易かった。その原因はこの半固定可変抵抗器５００の場合、回動軸５７０によって摺動子５３０と端子板５５０とを基板５１０に対して挟持して固定しているが、同時に回動軸５７０は回転しなければならないのでその分基板５１０に対する挟持力を弱くしてゆるく取り付ける必要があるからである。そして摺動子５３０等の基板５１０に対する取り付けにがたつきがあると、摺動子５３０と基板５１０上の摺接パターンとの間に接触不良を生じる等の恐れがあった。特に調整治具によって抵抗値を調整するときは、調整治具によって回動軸５７０が押し上げられるため、摺動子５３０等の基板５１０に対する取り付けにがたつきが生じ易く、接触不良が生じ易く、ノイズの原因となっていた。
特開平１１−３０７３１７号公報

本発明は上述の点に鑑みてなされたものでありその目的は、回動軸による摺動子と端子板の基板への取り付けが確実に行えて電気的接触不良を生じることがない回転式電子部品を提供することにある。

本願請求項１に記載の発明は、表面に摺接パターンを設けると共に前記摺接パターンの中央に上下に貫通する係止穴を設けてなる基板と、前記基板上に設置され前記摺接パターンに摺接する摺接部を有すると共にその内部に軸支穴を設けてなる摺動子と、前記基板の摺動子を取り付けた反対側の面に設置されその内部に上下に貫通する挿入穴を設けてなる端子板と、頭部と頭部から突出する軸部とを有し前記軸部が前記端子板の挿入穴と基板の係止穴と摺動子の軸支穴とを通して摺動子に取り付けられる回動軸と、を有する回転式電子部品において、前記端子板に前記回動軸の頭部を基板から引き離す方向に弾発する弾発部を設けたことを特徴とする回転式電子部品にある。

本願請求項２に記載の発明は、前記弾発部は、前記挿入穴の周囲に位置し、端子板を基板から離れる方向に突出するように湾曲変形して構成されていることを特徴とする請求項１に記載の回転式電子部品にある。

本願請求項３に記載の発明は、前記摺動子と回動軸とは一体に回動するとともに、前記回動軸の頭部には前記摺動子を回転操作する治具を係合する治具係合部を設け、これによってこの回転式電子部品を背面調整型としたことを特徴とする請求項１又は２に記載の回転式電子部品にある。

請求項１に記載の発明によれば、端子板に弾発部を設け、この弾発部によって回動軸の頭部を基板から引き離すように弾発するので、摺動子及び端子板を常に略一定の弾発力で基板に対して押し付けることができる。このため摺動子や端子板ががたつくことはなく、摺動子の静止時及び駆動時の何れにおいても常に基板に設けた摺接パターンと摺動子との間に接触不良が生じることはなく、ノイズ等が生じる恐れはない。

請求項２に記載の発明によれば、端子板を湾曲変形することで弾発部を形成したので、弾発部を容易に形成することができる。なお湾曲形状としては、円筒（円柱）の外周曲面の一部や、球面の一部等を用いる。

請求項３に記載の発明によれば、回動軸の頭部に治具係合部を設けることで、容易にこの回転式電子部品を背面調整型とすることができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明の１実施形態にかかる回転式電子部品（以下各実施形態では「半固定可変抵抗器」という）１の概略断面図、図２はこの半固定可変抵抗器１を示す図であり、図２（ａ）は平面図、図２（ｂ）は側面図、図２（ｃ）は裏面図、図３は半固定可変抵抗器１を裏面側から見た斜視図である。但し図２（ａ）では回動軸９０の折り曲げ部１０１を折り曲げていない状態を示している。これらの図に示すように半固定可変抵抗器１は、セラミック製の基板１０と、前記基板１０上に設置される摺動子４０と、前記基板１０の摺動子４０を取り付けた反対側の面に設置される端子板（この端子板は以下の各実施形態では電気的機能を有しないダミーの端子板である）６０と、基板１０と摺動子４０と端子板６０とを貫通するように取り付けられる回動軸９０とを有して構成されている。なお以下の説明で、下方向とは基板１０から見て端子板６０側を言い、上方向とは基板１０から見て摺動子４０側を言うこととする。以下各構成部品について説明する。

図４は基板１０を示す図であり、図４（ａ）は平面図、図４（ｂ）は裏面図である。図１乃至図４に示すように基板１０は、アルミナ等のセラミック製で略矩形状の平板からなる基材１１の上面に同心円状の２本の摺接パターン１３，１７を設けると共に両摺接パターン１３，１７の中央に上下に貫通する係止穴２１を設けて構成されている。外側の摺接パターン１３は略リング状（Ｃ字状）の抵抗体パターンであり、その両端には基材１１の外周辺に至る端子パターン１５，１５が接続されている。端子パターン１５は基材１１の外周の一辺から略矩形状に突出する３つの突出部１１ａの左右両外側二つの突出部１１ａの先端まで至り、その先端側の外側面を介して基材１１の下面（摺接パターン１３，１７を設けた反対側の面）側まで形成されている。一方内側の摺接パターン１７はリング状の導体パターン（集電パターン）であり、その外周から引出部１８を引き出してその先端には基材１１の外周辺に至る端子パターン１９が接続されている。端子パターン１９も端子パターン１５と同様に基材１１の中央の突出部１１ａの先端まで至り、その先端側の外側面を介して基材１１の下面側まで形成されている。基板１０の下面の係止穴２１の周囲には、略矩形状でその一方の辺が基材１１の外周辺（前記突出部１１ａが突出する辺の反対側の辺）まで至っている凹状の溝からなる端子板収納部２３が設けられている。端子板収納部２３は前記端子板６０の外形形状と略同一の外形形状を有し、且つ端子板６０の厚みと略同一の深さを有している。

図５は端子板６０を示す図であり、図５（ａ）は平面図、図５（ｂ）は側断面図（図５（ａ）のＢ−Ｂ断面図）である。図５及び図１乃至図３に示すように端子板６０は一枚の金属板（錫メッキ付き鉄板等）によって形成され、略矩形状の基部６１の外周の一辺から略矩形状の接続部７１を突出して構成されている。基部６１の内部（中央）には上下に貫通する略円形の挿入穴６３を設けている。円形の挿入穴６３の内周面からはその中央側に向かって突出する小突起状の四つの係止部６５が等間隔に設けられている。そしてこの基部６１の挿入穴６３の周囲には、下記する回動軸９０の頭部９１を基板１０から引き離す方向に弾発する弾発部６７を設けている。弾発部６７の形状は、挿入穴６３の周囲に位置して基板１０から離れる方向に向かって突出するように湾曲変形しており、更に具体的にいえば、この実施形態では湾曲形状が円筒（円柱）の外周曲面の一部となっている。一方接続部７１はその下面を少し基部６１の下面よりも下げることでこの下面を当接部７３とし、また接続部７１の先端辺には上方向に向かって屈曲して半田付けを容易にする先端屈曲部７５が設けられている。

図６は摺動子４０を示す図であり、図６（ａ）は展開底面図、図６（ｂ）は図６（ａ）のＣ−Ｃ断面図である。図６及び図１乃至図３に示すように摺動子４０は一枚の薄板状の弾性金属板（ステンレス板等）によって形成され、略円板状の摺動子本体４１と、この摺動子本体４１に帯状の連結部５０を介して連結される略円板状のドライバプレート５５とを具備して構成されている。摺動子本体４１は、中央に下方向に向かって突出する円形容器状の突出部４３を設け、その内部である底面中央に矩形状（正方形状）の貫通する軸支穴４５を設け、また摺動子本体４１の外周の前記連結部５０を接続する位置とは１８０°反対側の位置に、円弧状でその両端が摺動子本体４１に連結される摺接アーム部４７を設け、摺接アーム部４７の中央に下方向に向かって略Ｖ字状に屈曲する摺接部４９を設け、また突出部４３の外周側の１８０°対向する位置に一対の矩形状の凹部５１を設けて構成されている。突出部４３は半径方向に向かって下方向に円弧状に湾曲しており、その最も下方向に突出している下面がリング状の摺接部４４となっている。軸支穴４５の一辺の長さ寸法は下記する回動軸９０の軸部９７の直径と略同一寸法となっている。摺接アーム部４７はその両端部を折り曲げることで全体を下方向（突出部４３が突出する方向）に向かって傾斜させている。一方ドライバプレート５５は前記摺動子本体４１と略同一の外形寸法形状であり、その中央に貫通する治具挿入部５７を設けて構成されている。治具挿入部５７は円形の開口５７１の１８０°対向する位置に一対の矩形状の半径方向外方に向かう開口５７３を設けて構成されている。そして摺動子本体４１の上面側（突出部４３が突出する反対側）に連結部５０の部分を屈曲することでドライバプレート５５を重ね合わせれば、摺動子４０が完成する。なおこのとき開口５７３と凹部５１の位置は一致する。開口５７１と開口５７３と凹部５１との空間によってドライバー等の調整治具が係合する治具係合部５９が形成される。

図７は回動軸９０を示す図であり、図７（ａ）は平面図、図７（ｂ）は側面図、図７（ｃ）は裏面図である。同図に示すように回動軸９０は金属製（黄銅等）であり、頭部９１と、頭部９１の一方の面の中央から突出する軸部９７とを具備して構成されている。頭部９１は略円板状で前記軸部９７の直径よりもその直径を大きくしており、また軸部９７を突出する反対側の面には直線状の溝からなる治具係合部９９を設けている。軸部９７は円柱状でありその先端面中央に円形の凹部を設けることでその周囲の部分を円筒状の折り曲げ部１０１としている。

そしてこの半固定可変抵抗器１を組み立てるには、まず図５に示す端子板６０を用意する。そして端子板６０の挿入穴６３に弾発部６７が突出している面側から回動軸９０の軸部９７を挿入する。このとき軸部９７はその外周面が挿入穴６３の係止部６５の先端に係止（仮止め）され、従って挿入穴６３から抜け落ちない。次に前記端子板６０の弾発部６７が突出する反対側の面上に基板１０と摺動子４０とを載置する。このとき端子板６０は基板１０の端子板収納部２３に収納され、また回動軸９０の軸部９７は基板１０の係止穴２１と摺動子４０の軸支穴４５とに挿入され貫通している。そして軸部９７の先端の折り曲げ部１０１をかしめて外方に広がるように折り曲げれば、図１，図２に示す半固定可変抵抗器１が完成する。このときかしめた軸部９７の折り曲げ部１０１の外周は摺動子４０の矩形状の軸支穴４５の形状に合わせて略矩形状に変形するので、回動軸９０と摺動子４０とは半径方向に一体に固定されることとなり、両者は確実に一体に回転する。また回動軸９０の頭部９１が弾発部６７によって弾発されることで摺動子４０は基板１０側に押し付けられる。従って摺動子４０の突出部４３の下面の摺接部４４はリング状に基板１０の摺接パターン１７に当接している。

図８は上記半固定可変抵抗器１の実装基板２００への一実装例を示す概略断面図である。同図に示すように半固定可変抵抗器１はプリント配線基板等の各種実装基板２００上に載置され、その際半固定可変抵抗器１に設けた３つの端子パターン１５，１５，１９をそれぞれ実装基板２００上に形成した３つの端子接続パターン２０１（図では１つのみ示す）に当接し、同時に端子板６０の当接部７３を実装基板２００上に形成した１つの端子固定パターン２０３に当接し、同時に回動軸９０の頭部９１を実装基板２００に設けた上下に貫通する開口２０５内に挿入する。そして前記端子パターン１５，１５，１９と端子接続パターン２０１間及び端子板６０と端子固定パターン２０３間を半田等２５０によって電気的・機械的に固定すれば、半固定可変抵抗器１の実装が完了する。

そして実装基板２００の下面側（半固定可変抵抗器１を取り付けた反対面側）からこの下面側に露出している回動軸９０の治具係合部９９にドライバー等の調整治具を係合し、回動軸９０を回転すれば、これと一体に摺動子４０が回転し、その摺接部４９が摺接パターン１３上を摺接する。このとき摺動子４０の突出部４３の下面は摺接パターン１７上を摺接して両者は常に接触しているので、前記摺動子４０の回転により、３つの端子パターン１５，１５，１９間の抵抗値が所定の値に変化する。以上のように調整治具によって摺動子４０を回転操作している際、この摺動子４０や回動軸９０にはこれを回動するため調整治具によって下から上方向に押し上げる力、つまり摺動子４０の摺接力を弱める押圧力も働くが、回動軸９０は端子板６０の弾発部６７によって下方向に向かって常に弾発されているので、弾発部６７による下方向への弾発力以上の力で回動軸９０を上方向に押し上げない限り、摺動子４０が基板１０から離れる方向（上方向）に押し上げられることはなく、従って摺動子４０と摺接パターン１３，１７間に接触不良が生じることはなく、摺動子４０を操作している間中、常に良好な接触状態が維持でき、出力にノイズ等が発生することはない。良好な接触状態は摺動子４０が静止している状態においても前記弾発力によって同様に維持できる。なおこの半固定可変抵抗器１は摺動子４０に設けた治具係合部５９にその上面側からドライバー等の調整治具を係合して回動することでも摺動子４０を回動してその抵抗値を変化することができる。この場合も前述のように摺動子４０は所定の弾発力で基板１０に押し付けられているので、静止時はもちろん抵抗値調整時にも良好な接触状態を維持でき、ノイズ等が発生することはない。つまりこの半固定可変抵抗器１はその抵抗値を上面側からでも背面側からでも調整できる両面調整型（背面調整型兼上面調整型）の半固定可変抵抗器１である。

なお上記実施形態で電気的な機能を有しない端子板６０を設けたのは、この半固定可変抵抗器１を実装基板２００上に取り付ける際の取付強度を強くするためである。そのため端子板６０を強度の強い金属板で構成している。またこの実施形態の場合、端子板６０に回動軸９０を仮止めした上で、その上に基板１０や摺動子４０を取り付けることができるので、その組み立てが容易になる。なおこの実施形態では３つの端子パターン１５，１５，１９を設けることで端子板６０をダミーの端子板としているが、例えば端子パターン１９を省略し、その代りに摺動子４０を介して摺接パターン１７と電気的に接続する端子板６０を正規の端子の１つ（集電板）として利用しても良い。

図９は本発明の他の実施形態に用いる端子板６０−２を示す図であり、図９（ａ）は平面図、図９（ｂ）は側断面図（図９（ａ）のＤ−Ｄ断面図）である。同図に示す端子板６０−２において、前記図５に示す端子板６０と同一又は相当部分には同一符号を付す。なお以下で説明する事項以外の事項については、前記図５に示す端子板６０と同じである。この端子板６０−２において前記図５に示す端子板６０と相違する点は、弾発部６７−２の湾曲形状を円筒（円柱）の外周曲面の一部の形状とする代わりに、球面の一部の形状とした点のみである。このように構成しても前記実施形態と同様の弾発部６７−２による作用・効果が生じることはいうまでもない。

図１０は本発明のさらに他の実施形態にかかる半固定可変抵抗器１−３の概略断面図である。同図に示す半固定可変抵抗器１−３において、前記図１に示す半固定可変抵抗器１と同一又は相当部分には同一符号を付す。なお以下で説明する事項以外の事項については、前記図１に示す半固定可変抵抗器１と同じである。この半固定可変抵抗器１−３において前記図１に示す半固定可変抵抗器１と相違する点は、摺動子４０のドライバプレート５５を省略して削除した点のみである。半固定可変抵抗器１−３を背面側のみから調整するのであれば、上面側から調整するために設けたドライバプレート５５は省略できる。このように構成すれば、摺動子４０の厚みをドライバプレート５５の厚み分だけ薄くでき、その分半固定可変抵抗器１−３全体の厚みの薄型化が図れる。つまりこの半固定可変抵抗器１−３はその抵抗値を背面側から調整する背面調整型の半固定可変抵抗器１−３である。

以上本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。なお直接明細書及び図面に記載のない何れの形状・構造・材質であっても、本願発明の作用・効果を奏する以上、本願発明の技術的思想の範囲内である。例えば上記実施形態では回転式電子部品として半固定可変抵抗器を例に説明したが、他の回転式可変抵抗器でも良く、また回転式スイッチ等、他の各種回転式電子部品にも適用できる。また弾発部６７，６７−２の形状は、上記各実施形態の形状に限定されず、他の種々の形状・構造であっても良い。要は端子板に回動軸の頭部を基板から引き離す方向に弾発する弾発部であればよく、さらには挿入穴の周囲に位置して端子板を基板から離れる方向に突出するように湾曲変形して構成される弾発部であれば良い。さらに上記各実施形態を構成する基板１０、摺動子４０、端子板６０、回動軸９０の形状や材質などに種々の変更が可能であることは言うまでもない。

半固定可変抵抗器１の概略断面図である。 半固定可変抵抗器１を示す図であり、図２（ａ）は平面図、図２（ｂ）は側面図、図２（ｃ）は裏面図である。 半固定可変抵抗器１を裏面側から見た斜視図である。 基板１０を示す図であり、図４（ａ）は平面図、図４（ｂ）は裏面図である。 端子板６０を示す図であり、図５（ａ）は平面図、図５（ｂ）は側断面図である。 摺動子４０を示す図であり、図６（ａ）は展開底面図、図６（ｂ）は図６（ａ）のＣ−Ｃ断面図である。 回動軸９０を示す図であり、図７（ａ）は平面図、図７（ｂ）は側面図、図７（ｃ）は裏面図である。 半固定可変抵抗器１の一実装例を示す概略断面図である。 端子板６０−２を示す図であり、図９（ａ）は平面図、図９（ｂ）は側断面図である。 半固定可変抵抗器１−３の概略断面図である。 従来の半固定可変抵抗器５００の概略断面図である。

符号の説明

１ 半固定可変抵抗器（回転式電子部品）
１０ 基板
１３，１７ 摺接パターン
２１ 係止穴
４０ 摺動子
４４ 摺接部
４５ 軸支穴
４９ 摺接部
６０ 端子板
６３ 挿入穴
６７ 弾発部
９０ 回動軸
９１ 頭部
９７ 軸部
９９ 治具係合部
２００ 実装基板
６０−２ 端子板
６７−２ 弾発部
１−３ 半固定可変抵抗器

Claims (3)

1. 表面に摺接パターンを設けると共に前記摺接パターンの中央に上下に貫通する係止穴を設けてなる基板と、前記基板上に設置され前記摺接パターンに摺接する摺接部を有すると共にその内部に軸支穴を設けてなる摺動子と、前記基板の摺動子を取り付けた反対側の面に設置されその内部に上下に貫通する挿入穴を設けてなる端子板と、頭部と頭部から突出する軸部とを有し前記軸部が前記端子板の挿入穴と基板の係止穴と摺動子の軸支穴とを通して摺動子に取り付けられる回動軸と、を有する回転式電子部品において、
   前記端子板に前記回動軸の頭部を基板から引き離す方向に弾発する弾発部を設けたことを特徴とする回転式電子部品。
2. 前記弾発部は、前記挿入穴の周囲に位置し、端子板を基板から離れる方向に突出するように湾曲変形して構成されていることを特徴とする請求項１に記載の回転式電子部品。
3. 前記摺動子と回動軸とは一体に回動するとともに、前記回動軸の頭部には前記摺動子を回転操作する治具を係合する治具係合部を設け、これによってこの回転式電子部品を背面調整型としたことを特徴とする請求項１又は２に記載の回転式電子部品。

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