JP2013149649A - 接点構造及びスライド型可変抵抗器 - Google Patents
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Abstract
【課題】加締めや導電ペースト、インサート成形の工程を省き、かつ衝撃に強い接点構造を提供する。
【解決手段】スライド型可変抵抗器における基板と端子の接点構造は、基板とボディと端子とを含む。基板は、略短冊形状であり、一方の板面には直線状の抵抗体が長手方向に配置され、抵抗体の端部に金属メッキからなるターミナルが配置されている。ボディは、基板を収容する収容空間が形成され、収容空間を形成する側壁には貫通孔が形成され、収容空間を形成する底壁に基板が積層されている。端子は、接触部と係合部とを有し、帯状の金属板からなり、基板を積層方向に挟み込むように断面略コ字状に形成されている。端子が基板を積層方向に挟み込み、接触部が貫通孔を通過して金属の弾性力によってターミナルを押圧し、係合部がボディに係合して、端子が基板とボディとを一体に固定する。
【選択図】図3
【解決手段】スライド型可変抵抗器における基板と端子の接点構造は、基板とボディと端子とを含む。基板は、略短冊形状であり、一方の板面には直線状の抵抗体が長手方向に配置され、抵抗体の端部に金属メッキからなるターミナルが配置されている。ボディは、基板を収容する収容空間が形成され、収容空間を形成する側壁には貫通孔が形成され、収容空間を形成する底壁に基板が積層されている。端子は、接触部と係合部とを有し、帯状の金属板からなり、基板を積層方向に挟み込むように断面略コ字状に形成されている。端子が基板を積層方向に挟み込み、接触部が貫通孔を通過して金属の弾性力によってターミナルを押圧し、係合部がボディに係合して、端子が基板とボディとを一体に固定する。
【選択図】図3
Description
本発明は接点構造及びスライド型可変抵抗器に関する。特に低コスト量産化に適する接点構造及びその接点構造を有するスライド型可変抵抗器に関するものである。
スライド型可変抵抗器はノート型パソコン、ワープロ等の濃度調整用、シンセサイザー等の電子楽器の音質調整用等に汎用されている。
このスライド型可変抵抗器はロータリー型可変抵抗器と比べると、調整の程度がひと目で判り、且つ薄く狭いところに密集して取付可能という利点からプリント基板への高密度実装を必要とする電子機器への用途が拡大しており、さらなる低コスト化の要請は強い。
従来技術のスライド型可変抵抗器における基板と端子の接点構造の例を以下に二つ示す。(1)端子を基板に加締めることにより、端子と基板とを接触させ、その後インサート成形を行っていた。(2)導電ペーストにより、基板と端子とを接触させ、その後インサート成形を行っていた。これらの接点構造は、加締めや導電ペースト、インサート成形を必要とするため、コストが高くなることが問題となっていた。
加締めや導電ペースト、インサート成形を行わずに、基板と端子とを接触させる従来技術として特許文献1が知られている。特許文献1記載の接点構造では略S字状の端子で基板を挟み込んで、基板上のターミナルと端子とが半田接続されている。
特許文献1記載の接点構造の場合、端子で基板を挟み込んで半田接続されるのみなので、衝撃等により半田やターミナルが剥離して、基板と端子との接触不良が起こる可能性がある。
本発明は、加締めや導電ペースト、インサート成形の工程を省き、かつ衝撃に強い接点構造を提供することを目的とする。
上記の課題を解決するために、本発明の第一の態様によれば、スライド型可変抵抗器における基板と端子の接点構造は、基板とボディと端子とを含む。基板は、略短冊形状であり、一方の板面には直線状の抵抗体が長手方向に配置され、抵抗体の端部に金属メッキからなるターミナルが配置されている。ボディは、基板を収容する収容空間が形成され、収容空間を形成する側壁には貫通孔が形成され、収容空間を形成する底壁に基板が積層されている。端子は、接触部と係合部とを有し、帯状の金属板からなり、基板を積層方向に挟み込むように断面略コ字状に形成されている。端子が基板を積層方向に挟み込み、接触部が貫通孔を通過して金属の弾性力によってターミナルを押圧し、係合部がボディに係合して、端子が基板とボディとを一体に固定する。
本発明に係る接点構造は、端子が基板を積層方向に挟み込み、金属の弾性力によって端子の接触部がターミナルを押圧するため、加締めや導電ペースト、インサート成形せずに端子とターミナルとを電気的に接続させることができ製造コストを抑えることができる。また、端子の係合部がボディに係合して、端子が基板とボディとを一体に固定しているので、衝撃により端子が基板及びボディから外れる可能性は低く、衝撃に強いという効果を奏する。
以下、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の説明に用いる図面では、同じ機能を持つ構成部には同一の符号を記し、重複説明を省略する。
<第一実施形態>
図1Aは第一実施形態に係るスライド型可変抵抗器1の正面図を、図1Bはその平面図を、図2はその斜視図を、図3はその分解斜視図を示す。図3に示すように、スライド型可変抵抗器1は、カバー11とスライダ12とコンタクト13と基板14とボディ16と四つの端子15とを含む。
図1Aは第一実施形態に係るスライド型可変抵抗器1の正面図を、図1Bはその平面図を、図2はその斜視図を、図3はその分解斜視図を示す。図3に示すように、スライド型可変抵抗器1は、カバー11とスライダ12とコンタクト13と基板14とボディ16と四つの端子15とを含む。
<基板14>
基板14は、略短冊形状であり、耐熱性・電気絶縁性に優れた合成樹脂材の薄板であり、例えばフェノール樹脂積層板やガラスエポキシ樹脂板である。基板14の一方の板面には直線状の二つの抵抗体143が長手方向に平行に配置されている。さらに二つの抵抗体143の端部にはターミナル144が合計四つ配置されている。但し、前方の抵抗体143の左側面側の端部とターミナル144とは接続されていない。基板14のターミナル144は基板の側面まで延長して形成されている。抵抗体143は例えば炭素皮膜抵抗体であり、基板14上に印刷(焼き付け)されている。ターミナル144は例えば銀ペーストが下地に塗布された金属メッキである。
基板14は、略短冊形状であり、耐熱性・電気絶縁性に優れた合成樹脂材の薄板であり、例えばフェノール樹脂積層板やガラスエポキシ樹脂板である。基板14の一方の板面には直線状の二つの抵抗体143が長手方向に平行に配置されている。さらに二つの抵抗体143の端部にはターミナル144が合計四つ配置されている。但し、前方の抵抗体143の左側面側の端部とターミナル144とは接続されていない。基板14のターミナル144は基板の側面まで延長して形成されている。抵抗体143は例えば炭素皮膜抵抗体であり、基板14上に印刷(焼き付け)されている。ターミナル144は例えば銀ペーストが下地に塗布された金属メッキである。
また基板14には、後述するボディ16に対する基板14の向きを特定するための第二位置決定部141が形成されている。本実施形態においては、第二位置決定部141は貫通孔である。この第二位置決定部141は、ボディ16の底壁164と当接する面に形成されている。ボディ16には第一位置決定部161が形成されており、第二位置決定部141はこの第一位置決定部161に対応する位置に形成されている(図4参照)。また、基板14の長手方向の端部近傍の側面には、短手方向に突出した凸部142が四つ形成されている(図3及び図4参照)。
<ボディ16>
ボディ16は合成樹脂材であり、例えば耐摩耗性に優れるポリアミドやPBT(polybutylene terephthalate:ポリブチレンテレフタレート)、PET(Polyethylene terephthalate:ポリエチレンテレフタラート)、PPS(Poly Phenylene Sulfide Resin:ポリフェニレンサルファイド樹脂)、LCP(liquid crystal polymer:液晶ポリマー)等である。
ボディ16は合成樹脂材であり、例えば耐摩耗性に優れるポリアミドやPBT(polybutylene terephthalate:ポリブチレンテレフタレート)、PET(Polyethylene terephthalate:ポリエチレンテレフタラート)、PPS(Poly Phenylene Sulfide Resin:ポリフェニレンサルファイド樹脂)、LCP(liquid crystal polymer:液晶ポリマー)等である。
ボディ16は上面開口部を有する略矩形箱状に形成されている(図3参照)。基板14を収容する収容空間163は、底壁164と、底壁164の長手方向の両端部に形成されている側壁165と、底壁164の短手方向の両端部に形成されている側壁166とによって形成されている。各側壁165には二つの貫通孔167が形成されている。底壁164には四つの第一嵌合部168が形成されている(但し図3中、右側壁側の二つの第一嵌合部168は図示していない)。本実施形態では第一嵌合部168は貫通孔である。底壁164の実装面には、第一嵌合部168から底壁164の端部まで溝164Aが形成されている(但し図3中、左側壁側の二つの溝164Aは図示していない)。基板14をボディ16内部に収容する際には、底壁164に基板14が積層される。収納時の基板14の上面と側壁166の上面との高さが同一になるように、側壁166が形成されている(図5参照)。一方、側壁165の上面及び貫通孔167の高さが収納時の基板14の上面の高さよりも高くなるように、側壁165が形成されている(図6参照)。
側壁165と基板14と後述するカバー11とによって、後述するスライダ12及びコンタクト13が左右方向に摺動するための空間Xを形成する。側壁165の上面が後述するカバー11の底面に当接するため、側壁165の高さは、スライダ12及びコンタクト13を、カバー11と基板14との間の空間に位置させ、コンタクト13の弾性力によってスライダ12がカバー11の底面に付勢され押圧されるように設定される。
ボディ16の底壁の、基板14と当接する面の中央以外の位置に第一位置決定部161が形成されている(図4参照)。なお、この中央とは長手方向の中央であって、かつ短手方向の中央であること意味する。本実施形態では第一位置決定部161は、当接面から上方に突出して形成されている円柱であり、その端部はテーパ状である。ボディ16に第一位置決定部161を設け、基板14に第二位置決定部141を設け、その位置を中央以外の位置にすることで、ボディ16に対して基板14が反対方向に挿入されることを防止することができる。
ボディ16には、基板14の4つの凸部142と対応する位置に四つの凹部162が形成されている(図3及び図4参照)。このような構成により、ボディ16の収容空間163に基板14を収容したときに凸部142と凹部162と係合し、基板14のボディ16に対する左右方向のガタツキを抑える。
ボディ16の底面には、下方に突出している凸部169A、169Bが形成されている(図1A参照)。凸部169A、169Bは図示しない実装基板に嵌着固定するためのものであり、二つの凸部169A、169Bで嵌着固定することで、スライド型可変抵抗器1が回転することを防止する。
<端子15>
端子15は帯状の金属板からなり、基板14とボディ16とを挟み込むように、その断面が略コ字状に曲げ加工されている(図7参照)。端子15は、基板14のターミナル144と接する接触部151と、第一嵌合部168に嵌合する第二嵌合部152とを有する。接触部151と第二嵌合部152とは、胴部を介して接続されている。胴部は90度折り曲げられ、第一胴部153と第二胴部154とを形成し、第一胴部153は接触部151と接続され、第二胴部154は第二嵌合部152と接続されている。
端子15は帯状の金属板からなり、基板14とボディ16とを挟み込むように、その断面が略コ字状に曲げ加工されている(図7参照)。端子15は、基板14のターミナル144と接する接触部151と、第一嵌合部168に嵌合する第二嵌合部152とを有する。接触部151と第二嵌合部152とは、胴部を介して接続されている。胴部は90度折り曲げられ、第一胴部153と第二胴部154とを形成し、第一胴部153は接触部151と接続され、第二胴部154は第二嵌合部152と接続されている。
第一胴部153の長さは、基板14の厚さとボディの底壁164の溝164Aにおける厚さとの和よりも若干長く設計されている。第一胴部153の第二胴部154と接続されていない端部において、帯状の金属板が基板14のターミナル144の上面と当接するように90度以上曲げ返されて接触部151が形成されている。ターミナル144は基板14の上面及び側面に形成されているため、端子15の接触部151と第一胴部153とにおいて、ターミナル144と端子15とは接触する。このような構成とすることで、基板14の上面のみで接触する場合と比較して接触面積を大きくすることができ、接触抵抗を下げることができる。
第二胴部154の長さは、溝164Aの長さと同程度に設計される。第二胴部154の第一胴部153と接続されていない端部において、帯状の金属板が上方に凸状をなすように曲げられて第二嵌合部152が形成されている。
端子15(より詳しく説明すると端子15の接触部151と、第二胴部154または第二嵌合部152)が、基板14の長手方向の両端部から基板14とボディ16とを積層方向に挟み込み、端子15自身の金属の弾性力によって接触部151を付勢し、接触部151がターミナル144を押圧する。
本実施形態における接点構造は上述の基板14とボディ16と端子15とを含む。このような構成とすることで、端子15で基板14とボディ16とをその積層方向に挟み金属の弾性力によって付勢し、端子15の接触部151がターミナル144を押圧するため、加締めや導電ペースト、インサート成形、半田接続せずに端子15とターミナル144とを電気的に接続させることができ製造コストを抑えることができる。また、半田接続を必要としないため、衝撃等により半田やターミナルが剥離することがなく、衝撃に強い。
なお、仮に特許文献1においてターミナルと端子とを半田接続しない場合、半田やターミナルが剥離することはなくなるが、単に略S字状の端子で基板を挟み込んでいるだけなので、衝撃により端子が基板から外れる可能性が高い。一方、本実施形態の場合には端子15が基板14とボディ16を積層方向に挟み込んでいるだけではなく、端子15の第二嵌合部152とボディ16の第一嵌合部168とが嵌合しているので、衝撃により端子15が基板14及びボディ16から外れる可能性は低い。
また従来技術においてはボディに対して基板を固定するために、加締め等を必要とするが、本実施形態においては端子15の挟み込みによってボディに対して基板を固定するため、加締めの必要もなく製造コストを抑えることができる。
<スライダ12及びコンタクト13>
コンタクト13は、金属板をプレス加工等により切り抜いて形成され、支持部131とその支持部131に支持された一対の脚部132とからなる(図3参照)。支持部131に対して曲げ返された一対の脚部132の先端(遊端)には円弧状をなすように曲げ返された接触部132Aがそれぞれ形成されている。但し図3中、後方側の接触部132Aは図示していない。
コンタクト13は、金属板をプレス加工等により切り抜いて形成され、支持部131とその支持部131に支持された一対の脚部132とからなる(図3参照)。支持部131に対して曲げ返された一対の脚部132の先端(遊端)には円弧状をなすように曲げ返された接触部132Aがそれぞれ形成されている。但し図3中、後方側の接触部132Aは図示していない。
スライダ12は、合成樹脂材であり、例えば耐摩耗性に優れるポリアミドやPBT、PET、PPS、LCP等であり、本体部分124とレバー121とからなる。本体部分124が略方形板状に形成され、スライダ12のそのスライド移動方向と直交する幅方向に突出してレバー121が一体に形成されている。
コンタクト13の支持部131の中央には貫通孔131Aが形成されており、一対の脚部132の間には溝132Bが形成されている。一方、スライダ12の本体部分124の、支持部131と対向する面には、貫通孔131Aに対応する位置に丸面形状に面取りされた円柱122が形成され、溝132Bに対応する位置に丸面形状に面取りされた角柱123が形成されている(図3及び図5参照)。コンタクト13は、スライダ12の、支持部131と対向する面に取り付けられる。取り付けは円柱122を貫通孔131Aに挿通し、角柱123を溝132Bに挿通することによって行われる。このような構成により、スライダ12とコンタクト13とを固定する。なお、円柱122の先端を熱加締めして、より確実にスライダ12に対してコンタクト13を固定する構成としてもよい。
コンタクト13はその金属の弾性力によって、支持部131及びスライダ12を付勢しスライダ12の上面を後述するカバー11の底面に押圧し、接触部132Aを付勢し抵抗体143に押圧する(図7参照)。このような構成により、利用者がレバー121を左右方向に操作することで、接触部132Aを抵抗体143に当接させつつ、抵抗体143に沿ってスライドさせることができる。
<カバー11>
カバー11は、金属板をプレス加工により略短冊状に切り抜いて、曲げ加工により、底面開口部を有する略矩形箱状に形成される(図3参照)。カバー11は、上壁112と前壁113と後壁114と両側の側壁115とからなる。上壁112の長手方向の両端部において、金属板が垂直に折り曲げられて側壁115が形成され、底壁164の短手方向の両端部において、金属板が垂直に折り曲げられて前壁113及び後壁114が形成されている。
カバー11は、金属板をプレス加工により略短冊状に切り抜いて、曲げ加工により、底面開口部を有する略矩形箱状に形成される(図3参照)。カバー11は、上壁112と前壁113と後壁114と両側の側壁115とからなる。上壁112の長手方向の両端部において、金属板が垂直に折り曲げられて側壁115が形成され、底壁164の短手方向の両端部において、金属板が垂直に折り曲げられて前壁113及び後壁114が形成されている。
スライダ12及びコンタクト13を基板14上に配置しスライダ12のレバー121のみを外部に突出させる状態で、カバー11をボディ16に固定する(図2及び図5参照)。例えば、ボディ16の側壁165に形成されている第一係止部165Aが、カバー11の側壁115に形成されている第二係止部115Aに係止し、カバー11がボディ16に対して固定される(図2及び図3参照)。本実施形態では、第一係止部165Aは、その上面(カバー11の側壁115に対する当接面)がテーパ状に形成されている係止爪であり、第二係止部115Aは貫通孔である。カバー11を上方からボディ16に嵌め込むと、カバー11は弾性変形し、第一係止部165Aが第二係止部115Aに達するとカバー11は復元し、第一係止部165Aと第二係止部115Aとが互いに係止し、カバー11がボディ16に対して固定される。
このとき、前壁113とボディ16の側壁166との間にはスリットYが形成されている(図5参照)。レバー121の、本体部分124との接続部分は、その厚みがスリットYの高さよりも薄く形成されている。レバー121の本体部分124側の部分は、下方に突出して形成されている。レバー121に対し下方に力が加えられた場合に、この突出部分とボディ16の側壁166と係合し、コンタクト13に過度の力が加わることを防止する。
このような構成により、カバー11は、スライダ12をスライド方向にのみスライド可能に規制する(図2参照)。スライド型可変抵抗器1は、スライド方向にスライダ12が動くことにより抵抗が可変する構造となっている。
なお、後壁114の端部から実装基板方向に接地端子116が延長して形成されている。接地端子116は、後方側の側壁166に設けられた溝166Aに沿って実装基板と同一面まで延長され、さらに、後方に向かって折り曲げられ延長されている(図4及び図5参照)。接地端子116を実装基板上に半田付けすることで、カバー11はシールドとして機能する。
<組立方法>
まず、ボディ16の収容空間163に基板14が収容され、基板14とボディ16の底壁164とが積層される。端子15の接触部151がボディ16の貫通孔167を通過して、端子15の接触部151と基板14のターミナル144の上面とが接触する。端子15が弾性的に押し広げられ、第二嵌合部152がボディ16の溝164A上を通って、ボディ16の第一嵌合部168に達すると端子15が復元し、第一嵌合部168と第二嵌合部152とが嵌合する。なお、第二嵌合部152を係合部ともいい、第二嵌合部152が第一嵌合部168に嵌合することにより第二嵌合部152がボディ16に係合しているともいう。嵌合した状態において、端子15の接触部151と、第二胴部154または第二嵌合部152とが、基板14とボディ16を積層方向に挟み、端子15自身の金属の弾性力によって接触部151を付勢し、接触部151がターミナル144を押圧する。端子15の第一胴部153とターミナル144の側面とが接触していない場合には、接触するまで端子15は内方に押し込まれる。最後に、スライダ12及びコンタクト13が基板14上に配置されスライダ12のレバー121のみが外部に突出している状態で、カバー11が上方からボディ16に嵌め込まれ組立てが完成する。
まず、ボディ16の収容空間163に基板14が収容され、基板14とボディ16の底壁164とが積層される。端子15の接触部151がボディ16の貫通孔167を通過して、端子15の接触部151と基板14のターミナル144の上面とが接触する。端子15が弾性的に押し広げられ、第二嵌合部152がボディ16の溝164A上を通って、ボディ16の第一嵌合部168に達すると端子15が復元し、第一嵌合部168と第二嵌合部152とが嵌合する。なお、第二嵌合部152を係合部ともいい、第二嵌合部152が第一嵌合部168に嵌合することにより第二嵌合部152がボディ16に係合しているともいう。嵌合した状態において、端子15の接触部151と、第二胴部154または第二嵌合部152とが、基板14とボディ16を積層方向に挟み、端子15自身の金属の弾性力によって接触部151を付勢し、接触部151がターミナル144を押圧する。端子15の第一胴部153とターミナル144の側面とが接触していない場合には、接触するまで端子15は内方に押し込まれる。最後に、スライダ12及びコンタクト13が基板14上に配置されスライダ12のレバー121のみが外部に突出している状態で、カバー11が上方からボディ16に嵌め込まれ組立てが完成する。
このような構成とすることで組立工程は極めて簡易なものとなり、コスト低減に適するものとなる。
<第一実施形態の変形例>
本実施形態においては、ボディ16の第一位置決定部161は円柱であり、基板14の第二位置決定部は貫通孔であるが、他の形状や構成であってもよい。例えば、基板14の凸部142とボディ16の凹部162とを左右非対称に形成し、これを各位置決定部として用いてもよい。その他、ボディ16に対して基板14が反対方向に挿入されることを防止することができる形状、構成であればどのようなものであってもよい。
本実施形態においては、ボディ16の第一位置決定部161は円柱であり、基板14の第二位置決定部は貫通孔であるが、他の形状や構成であってもよい。例えば、基板14の凸部142とボディ16の凹部162とを左右非対称に形成し、これを各位置決定部として用いてもよい。その他、ボディ16に対して基板14が反対方向に挿入されることを防止することができる形状、構成であればどのようなものであってもよい。
本実施形態においては、ボディ16の第一嵌合部168は貫通孔であり、端子15の第二嵌合部152は上方に凸状をなすように曲げられた帯状の金属板であるが、他の形状や構成であってもよい。例えば、第一嵌合部168は段差であり、第二嵌合部152は爪状をなすように折り返された帯状の金属板であってもよい(図8参照)。また、溝164Aは、第一嵌合部168に向かって、その厚みを増大するようにテーパ状に形成されてもよい。その他嵌合により端子15が基板14及びボディ16から外れることを防止することができる形状、構成であればどのようなものであってもよい。同様に、第一係止部165Aと第二係止部115Aとの関係も、係止によりカバー11がボディ16から外れることを防止することができる形状、構成であればどのようなものであってもよい。例えば、側壁165に穴を設け、側壁115に内方に切り起された切り起し部を設け、その穴と切り起し部とが係止する構成としてもよい。
本実施形態においては、レバー121は本体部分124の側面から水平方向に延設されているが、本体部分124の上面から垂直方向に延設されもよい。その場合には、スライダ12及びコンタクト13のスライド方向において、カバー11にスリットを設ける。このような構成とすることで第一実施形態と同様の効果を得ることができる。
本実施形態においては、端子15で基板14とボディ16とをその積層方向に挟み込むだけであるが、端子15の接触部151とターミナル144とを半田接続する構成としてもよい。この場合、特許文献1と同様に衝撃等により半田やターミナルが剥離する可能性がある。しかし、特許文献1と異なり、衝撃の一部が、第一嵌合部168と第二嵌合部152との嵌合部分に吸収されるため、半田やターミナルが剥離する可能性は低くなり、特許文献1と比べ衝撃に強い。また、ターミナル144の上面だけでなく側面においても半田接続ができるため、衝撃に強くなる。
本実施形態においては、二つの貫通孔167が各側壁165に形成されているが、各側壁166に形成されていてもよい。この場合、ターミナル144は基板の短手方向の側壁まで延長して形成される。溝164Aは第一嵌合部168から底壁164の短手方向の端部まで形成される。この場合、基板14の長手方向の両端部近傍において、短手方向から端子15が基板14とボディ16とを挟む。
<第二実施形態>
図9は第二実施形態に係るスライド型可変抵抗器2の斜視図を、図10はその分解斜視図を示す。図10に示すように、スライド型可変抵抗器2は、カバー11とスライダ12とコンタクト13と基板24とボディ26と四つの端子25とを含む。第一実施形態と異なる部分(基板24とボディ26と四つの端子25)についてのみ説明する。図11はカバー11、スライダ12及びコンタクト13を外した状態のスライド型可変抵抗器2の斜視図を、図12はその平面図を表す。
図9は第二実施形態に係るスライド型可変抵抗器2の斜視図を、図10はその分解斜視図を示す。図10に示すように、スライド型可変抵抗器2は、カバー11とスライダ12とコンタクト13と基板24とボディ26と四つの端子25とを含む。第一実施形態と異なる部分(基板24とボディ26と四つの端子25)についてのみ説明する。図11はカバー11、スライダ12及びコンタクト13を外した状態のスライド型可変抵抗器2の斜視図を、図12はその平面図を表す。
<基板24>
基板24のターミナル244は基板の上面から、長手方向の端面及び底面まで延長して形成されている。また、基板24の長手方向の端部近傍の側面には、短手方向に突出した凸部242が四つ形成されている(図12参照)。なお、後方の左端部近傍の側面及び前方の右端部近傍の側面に形成されている凸部242は、それぞれ左端面及び右端面まで延長して形成されている。他の形状、材質、構成等は基板14と同様である。
基板24のターミナル244は基板の上面から、長手方向の端面及び底面まで延長して形成されている。また、基板24の長手方向の端部近傍の側面には、短手方向に突出した凸部242が四つ形成されている(図12参照)。なお、後方の左端部近傍の側面及び前方の右端部近傍の側面に形成されている凸部242は、それぞれ左端面及び右端面まで延長して形成されている。他の形状、材質、構成等は基板14と同様である。
<ボディ26>
ボディ26は上面開口部を有する略矩形箱状に形成されている(図10参照)。基板24を収容する収容空間263は、底壁264と、底壁264の長手方向の両端部に形成されている側壁265と、底壁264の短手方向の両端部に形成されている側壁266とによって形成されている。各側壁265には二つの貫通孔267が形成されている。底壁264の両端部にはそれぞれ二つの貫通孔268が形成されており、各側壁265の二つの貫通孔267と両端部の二つの貫通孔268とがそれぞれ繋がっている(但し図10中、右側壁側の二つの貫通孔268、左側壁の前方の貫通孔267は図示していない)。
ボディ26は上面開口部を有する略矩形箱状に形成されている(図10参照)。基板24を収容する収容空間263は、底壁264と、底壁264の長手方向の両端部に形成されている側壁265と、底壁264の短手方向の両端部に形成されている側壁266とによって形成されている。各側壁265には二つの貫通孔267が形成されている。底壁264の両端部にはそれぞれ二つの貫通孔268が形成されており、各側壁265の二つの貫通孔267と両端部の二つの貫通孔268とがそれぞれ繋がっている(但し図10中、右側壁側の二つの貫通孔268、左側壁の前方の貫通孔267は図示していない)。
ボディ26には、基板24の4つの凸部242と対応する位置に四つの凹部262が形成されている(図12参照)。このような構成により、ボディ26の収容空間263に基板24を収容したときに凸部242と凹部262と係合し、基板24のボディ26に対する左右方向のガタツキを抑える。
ボディ26の後方の側壁266の左端部の内周面と、前方の側壁266の右端部の内周面とには、底壁方向に厚みを増す固定爪269が形成されている(図10、図11及び図12参照)。別の言い方をすると、基板24の凸部242(但し後方の左端部近傍の側面及び前方の右端部近傍の側面に形成されている凸部242)の上方に固定爪269が形成されている。収納時の基板24の上面の高さよりも固定爪269の底面の高さが僅かに高くなるように、固定爪269が形成されている。このような構成により、凸部242の底面と固定爪269の上面が当たり、ボディ26内部に基板24を収容した後に基板24が上方に外れるのを防止することができる。
ボディ26の側壁265の外周面の、貫通孔267の周縁部分には段差267Aが形成されている(図13A参照)。なお、図13Aはカバー、スライダ及びコンタクトを外した状態の、第二実施形態に係るスライド型可変抵抗器2の左側面図である。
他の形状、材質、構成等はボディ16と同様である。
<端子25>
図14Aは基板26の前方の左端部に取り付けられる端子25の正面及び右側面から見た斜視図、図14Bはその正面図、図14Cはその正面及び左側面から見た斜視図、図14Dはその平面図である。図15は図12のXV−XV断面を正面及び左側面から見た斜視図であり、図16は図15のXVI部分の拡大図である。
図14Aは基板26の前方の左端部に取り付けられる端子25の正面及び右側面から見た斜視図、図14Bはその正面図、図14Cはその正面及び左側面から見た斜視図、図14Dはその平面図である。図15は図12のXV−XV断面を正面及び左側面から見た斜視図であり、図16は図15のXVI部分の拡大図である。
端子25は帯状の金属板からなり、基板24を挟み込むように、その断面が略コ字状に曲げ加工されている(図14及び図16)。端子25は、基板24のターミナル244と接する第一接触部251A及び第二接触部251Bと、係合部252とを有する。
第一接触部251Aと第二接触部251Bとは、それぞれ帯状の金属板の各端部に形成され、胴部を介して接続されている。胴部は90度折り曲げられ、第一胴部253と第二胴部254とを形成し、第一胴部253は第一接触部251Aと接続され、第二胴部254は第二接触部251Bと接続されている。
係合部252は、第一胴部253に形成されており、帯状の金属板の幅方向の両側面に突出して形成されている突起である(図14及び図13B参照)。なお、図13Bは図13Aにおいて端子を圧入する前の状態を説明するための図である。この突起の先端間の距離L2は、ボディ26の貫通孔267の幅方向の長さL1よりも僅かに長い。またボディ26の段差267Aの幅方向の長さL3は突起の先端間の距離L2よりも僅かに長い。つまり、L1<L2<L3となるようにボディ26及び端子25は形成されている。ボディ26の貫通孔267に対して端子25が圧入されると、係合部252が貫通孔267の内周面に食い込む。このような構成により、係合部252がボディ26に係合し、端子25がボディ26に対して固定される(図13A参照)。
さらに、端子25(さらに詳しく言うと第一胴部253)の、基板24の長手方向の端面に対向する面には、凸部255が突出して形成されている(図14及び図16参照)。
第一胴部253の長さは、基板24の厚さよりも若干長く設計されている。第一胴部253の第二胴部254と接続されていない端部において、帯状の金属板が基板24のターミナル244の上面と当接するように90度以上曲げ返され、さらに、下方に凸状をなすように曲げられて第一接触部251Aが形成されている。第二胴部254の第一胴部253と接続されていない端部において、帯状の金属板が基板24のターミナル244の底面と当接するように曲げられ、さらに、上方に凸状をなすように曲げられて第二接触部251Bが形成されている。
ターミナル244は基板24の上面、側面及び底面に形成されており、ターミナル244はそれぞれ端子25の第一接触部251A、凸部255及び第二接触部251Bと接触する。このような構成とすることで、基板24の上面のみや、上面及び側面のみで接触する場合と比較して接触面積を大きくすることができ、接触抵抗を下げることができる。
端子25(より詳しく説明すると端子25の第一接触部251Aと第二接触部251B)が、基板24の長手方向の両端部から基板24を積層方向に挟み込み、端子25自身の金属の弾性力によって第一接触部251A及び第二接触部251Bを付勢し、第一接触部251A及び第二接触部251Bがターミナル244の上面及び底面を押圧する。このような構成により端子25が基板24に対して固定される。
前述の通り、端子25はボディ26に対しても固定されている。よって、端子25が基板24とボディ26とに対して固定され、これらの部品が一体に固定されている。言い換えると、端子25が基板24とボディ26とを一体に固定する。
本実施形態における接点構造は上述の基板24とボディ26と端子25とを含む。このような構成とすることで、端子25で基板24をその積層方向に挟み金属の弾性力によって付勢し、端子25の第一接触部251Aと第二接触部251Bがターミナル244を押圧するため、加締めや導電ペースト、インサート成形、半田接続せずに端子25とターミナル244とを電気的に接続させることができ製造コストを抑えることができる。また、半田接続を必要としないため、衝撃等により半田やターミナルが剥離することがなく、衝撃に強い。
なお、仮に特許文献1においてターミナルと端子とを半田接続しない場合、半田やターミナルが剥離することはなくなるが、単に略S字状の端子で基板を挟み込んでいるだけなので、衝撃により端子が基板から外れる可能性が高い。一方、本実施形態の場合には端子25が基板24を積層方向に挟み込んでいるだけではなく、端子25がボディ26に対して係合部252を介して固定されているので、衝撃により端子25が基板24から外れる可能性は低い。
また従来技術においてはボディに対して基板を固定するために、加締め等を必要とするが、本実施形態においては端子25によってボディと基板とを固定するため、加締めの必要もなく製造コストを抑えることができる。
<組立方法>
図17は図16において端子25を取り外した状態を説明するための図であり、図18は図16において端子を圧入する前の状態を説明するための図である。
図17は図16において端子25を取り外した状態を説明するための図であり、図18は図16において端子を圧入する前の状態を説明するための図である。
まず、ボディ26の収容空間263に基板24が収容され、基板24とボディ26の底壁264とが積層される(図17参照)。端子25がボディ26の貫通孔267に挿入され、第一接触部251A及び第二接触部251Bが貫通孔267を通過して、第一接触部251A及び第二接触部251Bが基板24の長手方向の端面に当たる。さらに挿入方向に端子25を押し込むと、端子25が弾性的に押し広げられ、第一接触部251A及び第二接触部251Bと、基板24のターミナル244の上面及び底面とがそれぞれ接触する。端子25を押し込んでいくと、端子25の係合部252が段差267Aに当たる(図18参照)。さらに端子25は図示しない治具を用いて貫通孔267に圧入される。端子25は貫通孔267を変形させながら圧入され、端子25の凸部255が、基板24の長手方向の端面に延長して形成されたターミナル244に当たる(図16参照)。凸部255とターミナル244とが当たった状態で治具が外され、端子25の係合部252が貫通孔267の内周面に食い込む。これにより、係合部252がボディ26に係合する。最後に、スライダ12及びコンタクト13が基板24上に配置されスライダ12のレバー121のみが外部に突出している状態で、カバー11が上方からボディ26に嵌め込まれ組立てが完成する。
このような構成とすることで組立工程は極めて簡易なものとなり、コスト低減に適するものとなる。
なお、ボディ26に段差267Aを設けることで、端子25を基板24に対して仮止めすることができ、さらに端子25が回転することを防止することができる。
また仮に端子25に凸部255を設けないと、(1)変形した側壁265が端子25とターミナル244との間に割り込んでしまい、端子25とターミナル244の接触を阻む可能性がある、(2)側壁265を過度に変形させてしまう虞がある、(3)治具を用いて端子25を圧入する際に、力の方向性が定まらず圧入方向がずれる可能性がある。第一胴部253に凸部255を設けることで、係合部252の、基板24の長手方向の端面と対向する面D1と、凸部255の基板24の長手方向の端面と対向する面D2とが側方視でずれる(図14B参照)。これにより、上述の問題を解消する。つまり、(1)変形した側壁265は凸部255以外の部分に逃げるので端子25とターミナル244との間に割り込みづらくなり、(2)凸部255がターミナル244に当たると、それ以上端子を圧入することはないため、側壁265を過度に変形させてしまう虞がなく、過度の圧入を防止できる。面D1とD2とのずれを大きくすることでより側壁265の変形を抑えることができる。(3)圧入時の力の方向性が、凸部255の突出方向に定まるため圧入方向がずれる可能性を低減することができる。
<第二実施形態の変形例>
第一実施形態の変形例と同様の変形を行ってもよい。
第一実施形態の変形例と同様の変形を行ってもよい。
本実施形態では固定爪269の個数は2個であるが、基板24が上方に外れるのを防止することができれば、それ以外の個数であってもよい。
<その他の変形例>
第一実施形態においてもターミナルを底面まで延長し、さらに、第二嵌合部152をターミナルの底面と接するように曲げてもよい。但し、第二嵌合部152がターミナルの底面と接しつつ、端子15が基板14とボディ16とを積層方向に挟み込むように端子15の形状を曲げ加工する必要がある。
第一実施形態においてもターミナルを底面まで延長し、さらに、第二嵌合部152をターミナルの底面と接するように曲げてもよい。但し、第二嵌合部152がターミナルの底面と接しつつ、端子15が基板14とボディ16とを積層方向に挟み込むように端子15の形状を曲げ加工する必要がある。
また、第一実施形態においてもボディ16の内周面に、底壁方向に厚みを増す固定爪が形成されてもよい。
本発明は上記の実施形態及に限定されるものではなく、その他本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。
Claims (10)
- スライド型可変抵抗器における基板と端子の接点構造であって、
略短冊形状であり、一方の板面には直線状の抵抗体が長手方向に配置され、前記抵抗体の端部に金属メッキからなるターミナルが配置されている基板と、
前記基板を収容する収容空間が形成され、前記収容空間を形成する側壁には貫通孔が形成され、前記収容空間を形成する底壁に前記基板が積層されているボディと、
接触部と係合部とを有し、帯状の金属板からなり、前記基板を積層方向に挟み込むように断面略コ字状に形成されている端子とを含み、
前記端子が前記基板を積層方向に挟み込み、前記接触部が前記貫通孔を通過して金属の弾性力によって前記ターミナルを押圧し、前記係合部が前記ボディに係合して、前記端子が前記基板と前記ボディとを一体に固定する、
接点構造。 - 請求項1記載の接点構造であって、
前記端子の前記係合部は、帯状の前記金属板の幅方向の両側面に突出して形成されている突起であり、
前記突起の先端間の距離は前記貫通孔の前記幅方向の長さよりも僅かに長く、
前記貫通孔に対して前記端子が圧入されて、前記突起が前記貫通孔の内周面に食い込むことで、前記突起が前記ボディに係合する、
接点構造。 - 請求項2記載の接点構造であって、
前記ボディの前記側壁の外周面の、前記貫通孔の周縁部分には段差が形成され、その段差の幅方向の長さは前記突起の先端間の距離よりも僅かに長い、
接点構造。 - 請求項2または3記載の接点構造であって、
前記端子の、前記基板の側面に対向する面には、凸部が突出して形成され、
前記貫通孔に対して前記端子が圧入される際に、前記凸部と前記基板の側面とが当たる、
接点構造。 - 請求項1記載の接点構造であって、
前記ボディの前記底壁には第一嵌合部が形成され、
前記端子の前記係合部は、帯状の前記金属板の端部が前記第一嵌合部に嵌合するように曲げられたものであり、
前記端子が前記基板だけでなく前記ボディも積層方向に挟み込み、前記係合部が前記第一嵌合部に嵌合することにより前記係合部が前記ボディに係合する、
接点構造。 - 請求項1から5の何れかに記載の接点構造であって、
前記基板の前記ターミナルは前記基板の側面まで延長して形成され、前記基板の一方の板面及び側面において前記ターミナルと前記端子とが接触する、
接点構造。 - 請求項6記載の接点構造であって、
前記基板の前記ターミナルは前記基板の側面及び他方の板面まで延長して形成され、前記基板の一方の板面、側面及び他方の板面において前記ターミナルと前記端子とが接触する、
接点構造。 - 請求項1から7の何れかに記載の接点構造であって、
前記ボディの前記側壁の内周面には、前記底壁方向に厚みを増す固定爪が1つ以上形成されている、
接点構造。 - 請求項1から8の何れかに記載の接点構造であって、
前記ボディの前記収容空間を形成する前記底壁の、前記基板と当接する面の中央以外の位置に第一位置決定部が形成され、
前記基板の、前記ボディの前記底壁と当接する面の、前記第一位置決定部と対応する位置には第二位置決定部が形成されている、
接点構造。 - 請求項1から9の何れかに記載の接点構造を含むスライド型可変抵抗器であって、
前記抵抗体に当接しつつ前記抵抗体に沿ってスライドするコンタクトが、前記基板と対向する面に配置され、レバーが一体に形成されているスライダと、
前記スライダをスライド方向にのみスライド可能に規制するカバーと、をさらに含み、
前記ボディに形成されている第一係止部が、前記スライダの前記レバーのみを外部に突出させる状態で、前記カバーに形成されている第二係止部に係止する、
スライド型可変抵抗器。
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