JP2011119392A - 抵抗基板および可変抵抗器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】抵抗基板1は、絶縁面2と絶縁面2に形成された導電層3とから形成され、導電層3に並んだ帯状範囲3a、3b・・・3iには、それぞれ線状の導電性ペーストがその密度(間隔または線幅)を除々に変えて複数本印刷されている。帯状範囲3a、3b・・・3i内の単位距離間の電気抵抗値は一定で、これらを電気抵抗値Ωa、Ωb・・・Ωiとすると、「Ωa<Ωb<・・・<Ωi」の関係がある。
【選択図】図1
Description
このため、特殊印刷の繰り返しによって作業が繁雑になり、製造コストが上昇するという問題がある。また、摺動体の移動距離に対する電気抵抗値を、複数の一定の直線変化域と、これらを滑らかに繋ぐ非直線変化域とにすることはできるものの、最少の電気抵抗値と最大の電気抵抗値との幅を大きくしようとすると、装置が大型になるという問題がある。
なお、電気抵抗値が直線的に変化する可変抵抗器において、最少の電気抵抗値と最大の電気抵抗値との幅を大きくしようとすると、装置が大型になるという問題がある。
前記導電層の単位距離当たりの電気抵抗値が、前記導電層の一方側から他方側に向かって除々に変化することを特徴とする。
(2)前記導電層が、導電性ペーストを用いた印刷によって形成され、
前記印刷された導電性ペーストの単位面積当たりの密度が、前記導電層の一方側から他方側に向かって除々に変化することを特徴とする。
(3)前記印刷が、複数の点であって、該点の単位面積当たりの数が前記導電層の一方側から他方側に向かって除々に変化する、若しくは前記点自体の広がりまたは厚さが前記導電層の一方側から他方側に向かって除々に変化する、の一方または両方であることを特徴とする。
(4)前記印刷が、複数の線であって、該線の単位面積当たりの数が、前記導電層の一方側から他方側に向かって除々に変化する、若しくは前記線自体の幅または厚さが前記導電層の一方側から他方側に向かって除々に変化する、の一方または両方であることを特徴とする。
(5)前記導電層が、導電性蒸着材を用いた蒸着によって形成され、
該蒸着された導電性蒸着材の厚さが前記導電層の一方側から他方側に向かって除々に変化する、または前記導電性蒸着材の密度が前記導電層の一方側から他方側に向かって除々に変化する、の一方または両方であることを特徴とする。
(6)前記導電層がメッキによって形成され、
該メッキされたメッキ層の厚さが前記導電層の一方側から他方側に向かって除々に変化する、または前記メッキ層の密度が前記導電層の一方側から他方側に向かって除々に変化する、の一方または両方であることを特徴とする。
第1の端子が設置され、前記抵抗基板の導電層に当接する導電性を有する第1の刷毛と、
第2の端子が設置され、前記抵抗基板の導電層に摺動する導電性を有する第2の刷毛と、
を備えている。
(8)さらに、前記第1の刷毛が前記抵抗基板の導電層に摺動することを特徴とする。
(9)また、第1の端子が設置された導電性を有する表面を具備する集電基板と、
前記集電基板の表面に摺動する導電性を有する第1の刷毛と、
導電層に短絡した第2の端子が設置された前記(1)乃至(6)の何れかに記載の抵抗基板と、
前記抵抗基板の導電層に摺動する導電性を有する第2の刷毛と、
前記第2の刷毛と前記第1の刷毛とを接続する導電性を有する接続部と、
を備えている。
(10)また、前記第1の刷毛が、前記集電基板の導電性を有する表面に摺動することを特徴とする。
このとき、導電層の単位距離当たりの電気抵抗値を、導電層の一方側と他方側とを結ぶ方向(仮に、Y方向とする)に変化し、導電層の一方側と他方側とを結ぶ方向に直角の方向(仮に、X方向とする)において一定にしておけば、他方の刷毛を一方の刷毛に対して他方側に(Y方向に)摺動すると、また、両刷毛間の電気抵抗値は大きく変動し、他方の刷毛を一方の刷毛に対して一方側において(X方向に)摺動すると、両刷毛間の電気抵抗値は僅かに変動し、さらに、他方の刷毛を一方の刷毛に対して他方側に(Y方向に)摺動した後、他方の刷毛を一方の刷毛に対して一方側において(X方向に)摺動すると、両刷毛間の電気抵抗値は大きく変動した状態で、微調整することが可能になる。
(iv)また、印刷が複数の線であって、単位面積当たりの数(線の中心間の距離)、若しくは幅または厚さが除々に変化するものであるから、印刷パターンの設計や印刷が簡素であって、単位面積当たりの電気抵抗値の変化状態を推定することができる。
(vi)また、導電層がメッキによるメッキ層であって、その厚さまたは密度が除々に変化するように形成されるから、印刷と同様の作用効果が得られる。なお、メッキ層の厚さが徐々に変化するようにメッキしたり、均一のメッキ層を形成した後、厚さが徐々に変化するように剥がしてもよい。
(viii)このとき、第1の刷毛が抵抗基板に摺動するから、第1の端子と第2の端子との間の電気抵抗値の変化割合(単位摺動距離に対する変化割合)を大幅に変更することが可能になる。
(ix)また、前記作用効果を奏する抵抗基板に第1の端子が設置され、集電基板に第2の端子が設置され、両者を短絡(接続)する接続部を有し、第1の端子と、第2の刷毛との距離が変動するするから、接合部を移動することによって、第1の端子と第2の端子との間の電気抵抗値を滑らかに変化させることができる。
(x)このとき、第1の刷毛が集電基板に摺動するから、接合部の形態が簡素になる。
図1〜図3は本発明の実施の形態1に係る抵抗基板を模式的に示す平面図である。なお、各図において同じ部分または相当する部分には同じ符号を付し、一部の説明を省略する。
図1において、抵抗基板1は、不電導体からなる矩形状である絶縁面2と、絶縁面2に形成された矩形状の導電層3と、から形成されている。このとき、導電層3の単位距離当たりの電気抵抗値が、導電層の図中Y方向で一方側から他方側に向かって除々に変化している。
すなわち、図1において左右方向を「X方向」、上下方向を「Y方向」とすると、導電層3はX方向に伸びる帯状範囲3a、3b・・・3iがY方向に並んでいる。帯状範囲3a、3b・・・3iには、それぞれY方向に、線状の導電性ペーストが複数本印刷され、それぞれレベリング効果によって連結(短絡)している。なお、以下の説明において、印刷された線状の導電性ペーストを「印刷線」と称する。
すなわち、帯状範囲3b内の単位距離間の電気抵抗値Ωbは、帯状範囲3a内の単位距離間の電気抵抗値Ωaより大きく(Ωa<Ωb)、また、帯状範囲3c内の単位距離間の電気抵抗値Ωcは電気抵抗値Ωbより大きく(Ωb<Ωc)、同様に、帯状範囲3d、3e・・・3i内の単位距離間の電気抵抗値を電気抵抗値Ωd、Ωe・・・Ωh、Ωiとすると、「Ωd<Ωe<・・・<Ωh<Ωi」の関係がある。
また、それぞれの帯状範囲内において、一対の刷毛が当接する二点間の距離を変更する(X方向に摺動する)と、当該距離に略比例して、当該刷毛間の電気抵抗値は変動する。このとき、帯状範囲3a、3b・・・、3h、3iにおける所定距離の変化に対応した電気抵抗値の変化の割合を割合ΔΩa、ΔΩb・・・ΔΩh、ΔΩiとすると、「ΔΩa<ΔΩb<・・・<ΔΩh<ΔΩi」の関係がある。
さらに、一対の刷毛の一方の刷毛を帯状範囲3aに当接して、他方の刷毛を帯状範囲3bから帯状範囲3iに向かって摺動すると、一対の刷毛間の電気抵抗値は段階的に増加する。
また、以上は、印刷線の線幅は一定で、印刷線の中心間距離が除々に変化するものを示しているが、本発明はこれに限定するものではなく、印刷線の中心間距離を一定(単位面積当たりの本数を一定)にして、印刷線の線幅あるいは線厚さを除々に変化するようにしてもよい。
例えば、それぞれの帯状範囲内における印刷線の線幅は一定で、印刷線の中心間距離が帯状範囲4aから帯状範囲4iに向かって除々に広くなったり、それぞれの帯状範囲内における印刷線の中心間距離は一定で、線幅が帯状範囲3aから帯状範囲3iに向かって除々に細くなったりしている。
すなわち、抵抗基板8は、抵抗基板1と同様に、、帯状範囲4a、4b・・・、4h、4iにおける単位距離間の電気抵抗値を「Ωa、Ωb・・・Ωh、Ωi」とすると、「Ωa<Ωb<・・・Ωh<Ωi」および「ΔΩa<ΔΩb<・・・<ΔΩh<ΔΩi」の関係がある。
なお、図2には8行の帯状範囲を描いているが、本発明は帯状範囲の数や幅(Y方向の幅)を限定するものではない。例えば、Y方向の全域にわたって、一定線幅の印刷線の間隔を除々に広くしたり、一定間隔の印刷線の線幅を除々に狭くしたりして、帯状範囲の境界を無くしてもよい。
したがって、抵抗基板9は、抵抗基板1および抵抗基板8と同様に、帯状範囲5a、5b・・・、5h、5iにおける単位距離間の電気抵抗値を「Ωa、Ωb・・・Ωh、Ωi」とすると、「Ωa<Ωb<・・・<Ωh<Ωi」および「ΔΩa<ΔΩb<・・・<ΔΩh<ΔΩi」の関係がある。
なお、図3は2方向に印刷された印刷線を描いているが、かかる線状の印刷に代えて、点状の印刷を前記に準じて施してもよい。すなわち、一定径の点を間隔を変更して印刷したり、一定間隔の点を径(面積)を変更して印刷してもよい。
さらに、印刷に代えて、導電層の全域に導電性蒸着材を用いた蒸着を施し、蒸着された導電性蒸着材の厚さが導電層の一方側から他方側に向かって除々に変化するようにしてもよい。このとき、厚さが変化するように蒸着しても、一定厚さに蒸着した後、厚さを変更しても(削り取っても)よい。また、蒸着に代えて、メッキによって、メッキ厚さが除々に変化するようにしても同様の作用効果が得られる。
図4および図5は本発明の実施の形態2に係る可変抵抗器を模式的に示す平面図である。なお、各図において実施の形態1と同じ部分または相当する部分には同じ符号を付し、一部の説明を省略する。
図4において、可変抵抗器6は、抵抗基板1と、第1の端子11が設置され、抵抗基板1の導電層3に当接する導電性を有する第1の刷毛12と、第2の端子21が設置され、抵抗基板1の導電層3に摺動する導電性を有する第2の刷毛22と、第2の刷毛22を移動する図示しない第2の刷毛移動手段と、を備えている。
したがって、第2の刷毛22を摺動(移動)することによって、第1の刷毛12と第2の刷毛22との間の電気抵抗値を変更することができる。
すなわち、第2の刷毛22をX方向に摺動することによって、前記電気抵抗値は微調整され、第2の刷毛22をY方向に摺動することによって、前記電気抵抗値は大きく変化させることが可能になる。また、第2の刷毛22を円弧状に(例えば、第1の刷毛12を回転中心にして)旋回させてもよい。
さらに、第1の刷毛12に図示しない第1の刷毛移動手段を設け、第1の刷毛12が抵抗基板1の導電層3に摺動するようにしてもよい。このとき、第1の刷毛12をY方向に移動することによって、前記電気抵抗値をより広い範囲で変化させることが可能になる。
したがって、接続部40を移動することによって、第1の刷毛12と第2の刷毛22との間の電気抵抗値を変更することができる。
なお、本発明は、接続部40の移動要領を限定するものではなく、X方向またはY方向の一方または両方に直線的に移動しても、接続部40の所定位置を回転中心にして旋回してもよい。
2 絶縁面
3 導電層
3a 帯状範囲
3b 帯状範囲
3c 帯状範囲
3d 帯状範囲
3e 帯状範囲
3f 帯状範囲
3g 帯状範囲
3h 帯状範囲
3i 帯状範囲
4 導電層
5 導電層
6 可変抵抗器
7 可変抵抗器
8 抵抗基板
9 抵抗基板
11 第1の端子
12 第1の刷毛
21 第2の端子
22 第2の刷毛
30 集電基板
31 導電性を有する表面
40 接続部
Claims (10)
- 不電導体からなる絶縁面と、該絶縁面に形成された導電層と、から形成され、
前記導電層の単位距離当たりの電気抵抗値が、前記導電層の一方側から他方側に向かって除々に変化することを特徴とする抵抗基板。 - 前記導電層が、導電性ペーストを用いた印刷によって形成され、
前記印刷された導電性ペーストの単位面積当たりの密度が、前記導電層の一方側から他方側に向かって除々に変化することを特徴とする請求項1記載の抵抗基板。 - 前記印刷が、複数の点であって、該点の単位面積当たりの数が前記導電層の一方側から他方側に向かって除々に変化する、若しくは前記点自体の広がりまたは厚さが前記導電層の一方側から他方側に向かって除々に変化する、の一方または両方であることを特徴とする請求項2記載の抵抗基板。
- 前記印刷が、複数の線であって、該線の単位面積当たりの数が、前記導電層の一方側から他方側に向かって除々に変化する、若しくは前記線自体の幅または厚さが前記導電層の一方側から他方側に向かって除々に変化する、の一方または両方であることを特徴とする請求項2記載の抵抗基板。
- 前記導電層が、導電性蒸着材を用いた蒸着によって形成され、
該蒸着された導電性蒸着材の厚さが前記導電層の一方側から他方側に向かって除々に変化する、または前記導電性蒸着材の密度が前記導電層の一方側から他方側に向かって除々に変化する、の一方または両方であることを特徴とする請求項1記載の抵抗基板。 - 前記導電層がメッキによって形成され、
該メッキされたメッキ層の厚さが前記導電層の一方側から他方側に向かって除々に変化する、または前記メッキ層の密度が前記導電層の一方側から他方側に向かって除々に変化する、の一方または両方であることを特徴とする請求項1記載の抵抗基板。 - 請求項1乃至6の何れかに記載の抵抗基板と、
第1の端子が設置され、前記抵抗基板の導電層に当接する導電性を有する第1の刷毛と、
第2の端子が設置され、前記抵抗基板の導電層に摺動する導電性を有する第2の刷毛と、
を備えている可変抵抗器。 - 前記第1の刷毛が前記抵抗基板の導電層に摺動することを特徴とする請求項7記載の可変抵抗器。
- 第1の端子が設置された導電性を有する表面を具備する集電基板と、
前記集電基板の表面に摺動する導電性を有する第1の刷毛と、
導電層に短絡した第2の端子が設置された請求項1乃至6の何れかに記載の抵抗基板と、
前記抵抗基板の導電層に摺動する導電性を有する第2の刷毛と、
前記第2の刷毛と前記第1の刷毛とを接続する導電性を有する接続部と、
を備えている可変抵抗器。 - 前記第1の刷毛が、前記集電基板の導電性を有する表面に摺動することを特徴とする請求項9記載の可変抵抗器。
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