JP2007103775A - 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、音声などの制御に用いられる可変抵抗器に関し、抵抗変化特性の高精度なものを容易に提供することを目的とする。
【解決手段】抵抗素子部１２の両側の端部と端子１４Ａ，１４Ｂとの間の導出部１２Ａ，１２Ｂに、それぞれ調整用抵抗部１６，１７が設けられている構成とした。それぞれの調整用抵抗部１６，１７は、３本の補助抵抗部１６Ａ〜１６Ｃ，１７Ａ〜１７Ｃが等間隔に形成されて、電気的に並列の状態として構成され、その中のいずれかを必要に応じて電気的に絶縁状態等にすることで、抵抗変化特性の調整が行えるようにした。
【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、音声などの制御に用いられる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可変抵抗器として回転型可変抵抗器を例として、図８〜図９を用いて説明する。

図８は従来の回転型可変抵抗器の断面図、図９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等からなる抵抗基板であり、その上面には外周側に略Ｃ字状の抵抗素子部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は円形の上方開口部を有し、その円形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られた嵌合孔５Ａが設けられた絶縁樹脂製の絶縁ケースであり、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がインサート成形されて形成されている。そして、上記各端子４Ａ，４Ｂ，４Ｃは絶縁ケース５の側壁に延びる平板部５Ｂの側壁から外方に突出している。

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、円筒状の軸部６Ｃは、重なり合う上記抵抗基板１の中孔１Ａおよび上記絶縁ケース５の嵌合孔５Ａに挿入されて、薄肉の先端部が絶縁ケース５の下面側でラッパ状にかしめられて回転可能に絶縁ケース５に取り付けられている。

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に図示しな回転補助具等を挿入し回転体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、所望の抵抗変化特性に対し、実測した抵抗変化特性のずれが生じることがあった。

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、許容範囲が狭いものへの要望が強くあるが、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、所望の抵抗変化特性からのずれが少ない、いわゆる高精度な可変抵抗器を容易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、上面に抵抗素子部とその抵抗素子部に併設された導電部を備えると共に、上記抵抗素子部および導電部の端部に接続された端子を備えた抵抗基板と、上記抵抗素子部および導電部上を摺動する摺動子と、その摺動子を摺動操作させる回転体とからなり、上記摺動子が摺動しない上記抵抗素子部の端部と上記端子との中間部に調整用抵抗部を備え、組み立て完成後に上記調整用抵抗部の抵抗値を調整できるものであることを特徴とする可変抵抗器であり、実測の抵抗変化特性が許容範囲からずれている場合に、調整用抵抗部の抵抗値を調整して許容範囲内に収めることができ、所望の抵抗変化特性からのずれの少ない高精度な可変抵抗器を容易に提供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、調整用抵抗部が、電気的に並列な複数の補助抵抗部からなるものであり、少なくとも１ヶ所の補助抵抗部を残して、残りを必要に応じて電気的に絶縁状態等にすることで抵抗変化特性の調整が行えるものにでき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、抵抗基板がインサート成形されて形成された絶縁ケースをさらに備え、その絶縁ケースに上記抵抗基板の調整用抵抗部を露出させる窓部が設けられているものであり、調整用抵抗部の周囲が成形樹脂で覆われているので、調整用抵抗部を調整する際に、その調整用抵抗部周辺の抵抗基板などに損傷を与えることなく抵抗変化特性の調整が行える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、調整用抵抗部が、抵抗素子部の両側の端部にそれぞれ設けられたものであり、抵抗変化特性の調整が抵抗素子部の両側でそれぞれ可能となることから、調整範囲としても広い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、調整用抵抗部の抵抗値を調整することにより、所望の抵抗変化特性から大きくずれたものを含んで調整して所望の許容範囲内に収めることができ、上記所望の抵抗変化特性からのずれの少ない高精度な可変抵抗器を容易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７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平面図、図２は図１のＰ−Ｐ線における断面図、図３は同分解斜視図、図４は同要部である端子かしめ済み抵抗基板の平面図、図５は抵抗変化特性図、図６および図７は調整後の状態を説明する抵抗変化特性図である。

図１〜図４において、１１は中央に円形貫通孔１１Ａを有し、その円形貫通孔１１Ａに同心円状にリング状の導電部１３とさらにその外側に略Ｃ字状の抵抗素子部１２が上面にスクリーン印刷等で形成された絶縁樹脂製の抵抗基板である。

そして、図４に示すように、上記抵抗素子部１２の両側の端部および上記導電部１３の一箇所から抵抗基板１１の外方に向けて、導出部１２Ａ，１２Ｂおよび１３Ａが延出されており、抵抗基板１１の端部でそれぞれ端子１４Ａ，１４Ｂおよび１４Ｃがかしめられて固定され、電気的に接続されている。

また、抵抗素子部１２の両側の端部と端子１４Ａ，１４Ｂとの間の導出部１２Ａ，１２Ｂは、それぞれ中間位置で分断して形成されており、その間の位置には、調整用抵抗部１６，１７が設けられている。この調整用抵抗部１６と１７は、それぞれ３本の補助抵抗部１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃと１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃがスクリーン印刷等で等間隔に並んで形成され、それぞれ電気的な並列状態で設けられている。

１５は、抵抗素子部１２、導電部１３を円形の上方開口部の底部に露出させるように上記抵抗基板１１を絶縁樹脂でインサート成形して形成された絶縁ケースであり、上記抵抗基板１１の円形貫通孔１１Ａと位置、大きさを合わせて形成された嵌合孔１５Ａを底面部に備えている。なお、嵌合孔１５Ａと円形の上方開口部とは同心で形成されている。また、この絶縁ケース１５は、上記端子１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃが突出する側方側に延びる平板部１５Ｂを備え、その平板部１５Ｂの側壁から上記端子１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃは外方に突出している。

そして、上記平板部１５Ｂには、抵抗基板１１に形成された調整用抵抗部１６，１７の位置に合わせてそれぞれ矩形の窓部１５Ｃが設けられている。その窓部１５Ｃは、抵抗基板１１の上面側および下面側のいずれにも上記位置に対応させて設けられており、その上面側の窓部１５Ｃの内底面には調整用抵抗部１６，１７が露出している。なお、窓部１５Ｃは、個々の補助抵抗部１６Ａ〜１６Ｃ、１７Ａ〜１７Ｃ毎にそれぞれ設けられていてもよい。

そして、１８は中心に小判形貫通孔１８Ａを有した回転体であり、その上方は上記絶縁ケース１５の開口部上方を覆うように位置した円板状のフランジ部１８Ｂで、そのフランジ部１８Ｂ下面に上記抵抗素子部１２および導電部１３上を摺動する摺動子７が備えられている。そして、フランジ部１８Ｂの下方には太径円筒状の受け部１８Ｃが形成され、その受け部１８Ｃから先が細径の軸部１８Ｄとなっており、この軸部１８Ｄが、重なり合う上記抵抗基板１１の円形貫通孔１１Ａおよび上記絶縁ケース１５の嵌合孔１５Ａに挿通されてその薄肉の先端部が絶縁ケース１５の下面側でラッパ状にかしめられて回転可能に絶縁ケース１５に取り付けられている。

以上のように構成された回転型可変抵抗器は、回転体１８の小判形貫通孔１８Ａに図示しない回転補助具等を挿入し回転体１８を回転操作すると、フランジ部１８Ｂ下面に固定された摺動子７が抵抗基板１１上面の抵抗素子部１２および導電部１３上を摺動して、回転操作角度に応じて端子１４Ａ，１４Ｃ間または端子１４Ｂ，１４Ｃ間から抵抗値出力が得られる。なお、上記回転操作による摺動子７の摺動範囲は、調整用抵抗部１６，１７上には及んでいない。

そして、当該構成の可変抵抗器は、上記調整用抵抗部１６，１７を用いて抵抗変化特性が調整できるものであり、その事例について以下に説明する。

図５は、横軸を回転角度、縦軸を出力電圧（端子１４Ａ，１４Ｂ間への入力電圧に対する端子１４Ａ，１４Ｃ間の出力電圧の百分率）とした抵抗変化特性図であり、一点鎖線がねらいの抵抗変化特性で、実線が実測した抵抗変化特性、二本の破線間がずれの許容範囲を示している。

上記図５に示したように、ずれの許容範囲内に実測した抵抗変化特性が入っていれば、上記調整用抵抗部１６，１７への調整は不要であるが、構成部材のばらつきや組み合わせによるずれにより、所定の回転角度における出力電圧がずれの許容範囲に収まらない場合は、絶縁ケース１５の窓部１５Ｃから露出している調整用抵抗部１６，１７の補助抵抗部１６Ａ〜１６Ｃ，１７Ａ〜１７Ｃをそれぞれ少なくとも１ヶ所は残して、他を電気的に絶縁状態とすることで、許容範囲内に収まるように調整することができる。

つまり、図６に示すように、点線で示す調整前の抵抗変化特性においてＰ位置で許容範囲から外れるものであれば、調整用抵抗部１６の１ヶ所の補助抵抗部１６Ａを打抜き加工で切断する等して電気的に絶縁させると、３ヶ所の並列抵抗が２ヶ所の並列抵抗になり調整用抵抗部１６の抵抗値が高くなる。それにより、図６中に実線で示した調整後の抵抗変化特性のように、回転角度１００％側の出力電圧は殆ど変わらず回転角度０％側の出力電圧が高くなって、その傾斜として左側が図６の上方向に持ち上がるように変化し、ずれの許容範囲内に抵抗変化特性を収めることができる。

なお、当該構成のものは、抵抗基板１１の上面側および下面側のいずれにも対応させて窓部１５Ｃを設けた構成であるため、上記の調整用抵抗部１６への打抜き加工も容易にでき、しかもその周囲位置は成形樹脂で覆われているため、調整用抵抗部１６周辺の抵抗基板１１に損傷を与えることもなく加工、調整をすることができる。

一方、図７に示すように、点線で示す調整前の抵抗変化特性においてＱ位置で許容範囲から外れるものであれば、調整用抵抗部１７の１ヶ所の補助抵抗部１７Ａを電気的に絶縁させると、この場合は図７中に実線で示した調整後の抵抗変化特性のように、回転角度０％の出力電圧は殆ど変わらず回転角度１００％側の出力電圧が低くなって、その傾斜として右側が図７の下方向に下がるように変化し、ずれの許容範囲内に抵抗変化特性を収めることができる。

このように本実施の形態によるものは、窓部１５Ｃから露出した調整用抵抗部１６または１７の補助抵抗部１６Ａ〜１６Ｃまたは１７Ａ〜１７Ｃを用いて、製品の組み立て後に、抵抗変化特性の調整が容易に行えるものである。

なお、上記には、調整用抵抗部１６，１７として、それぞれ３本の補助抵抗部１６Ａ〜１６Ｃ，１７Ａ〜１７Ｃを電気的に並列に配したもので説明したが、その本数は３本に限定されるものでは無く、またそれらの抵抗値も可変抵抗器の全抵抗値によって最適な値に設定すれば良い。

そして、抵抗素子部１１の両側の端部に調整用抵抗部１６，１７を設けて、抵抗変化特性の調整を出力電圧の低い側と高い側の両方で調整できるものとすると、調整範囲が広くなり好ましい。

なお、絶縁ケース１５の窓部１５Ｃは、調整用抵抗部１６，１７が露出する面側のみに設けられていても良く、その場合には補助抵抗部１６Ａ〜１６Ｃ，１７Ａ〜１７Ｃのいずれかにトリミング加工などをして、摺動子７の摺動範囲外となる抵抗素子部１２端部と端子１４Ａ，１４Ｂとの間の導電路の抵抗を高くすることが可能な方法をとると良い。

また、上記には回転型可変抵抗器を例として説明したが、スライド型可変抵抗器でも同様に抵抗素子部の端部と端子との間に調整用抵抗部を設けて抵抗変化特性の調整が容易にできて所望の抵抗変化特性とのずれの少ないスライド型可変抵抗器を構成するようにしてもよい。その調整用抵抗部としても複数の補助抵抗部を電気的に並列に設けるなどの構成とすればよい。

本発明による可変抵抗器は、抵抗基板に調整用抵抗部を設けたので、所望の抵抗変化特性とのずれを調整できて、高精度な抵抗変化特性を備えた可変抵抗器を容易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、音声などの制御用等として有用である。

本発明の一実施の形態による回転型可変抵抗器の平面図 図１のＰ−Ｐ線における断面図 同分解斜視図 同要部である端子かしめ済み抵抗基板の平面図 抵抗変化特性図 調整後の状態を説明する抵抗変化特性図 調整後の状態を説明する抵抗変化特性図 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

７ 摺動子
１１ 抵抗基板
１１Ａ 円形貫通孔
１２ 抵抗素子部
１２Ａ，１２Ｂ，１３Ａ 導出部
１３ 導電部
１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ 端子
１５ 絶縁ケース
１５Ａ 嵌合孔
１５Ｂ 平板部
１５Ｃ 窓部
１６，１７ 調整用抵抗部
１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ，１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃ 補助抵抗部
１８ 回転体
１８Ａ 小判形貫通孔
１８Ｂ フランジ部
１８Ｃ 受け部
１８Ｄ 軸部

Claims (4)

1. 上面に抵抗素子部とその抵抗素子部に併設された導電部を備えると共に、上記抵抗素子部および導電部の端部に接続された端子を備えた抵抗基板と、上記抵抗素子部および導電部上を摺動する摺動子と、その摺動子を摺動操作させる回転体とからなり、上記摺動子が摺動しない上記抵抗素子部の端部と上記端子との中間部に調整用抵抗部を備え、組み立て完成後に上記調整用抵抗部の抵抗値を調整できるものであることを特徴とする可変抵抗器。
2. 調整用抵抗部が、電気的に並列な複数の補助抵抗部からなる請求項１記載の可変抵抗器。
3. 抵抗基板がインサート成形されて形成された絶縁ケースをさらに備え、その絶縁ケースに上記抵抗基板の調整用抵抗部を露出させる窓部が設けられている請求項１記載の可変抵抗器。
4. 調整用抵抗部が、抵抗素子部の両側の端部にそれぞれ設けられた請求項１記載の可変抵抗器。

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