JP2531009B2 - 可変抵抗器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、表面に抵抗体を設けた基板に対して摺動子
を備えたロータが回動可能に取り付けられた可変抵抗
器、特にその構造に関する。

［従来の技術］ ケース内にロータ及びステータ等を組み込んだ電子部
品として、第19図、第20図に示す可変抵抗器が知られて
いる。

この可変抵抗器において、50は絶縁性の基板で、表面
に抵抗体51及びコレクタ電極52が設けられている。61,6
2,63はリード端子で、リード端子61は抵抗体51の一端
に、リード端子62は抵抗体51の他端に、リード端子63は
コレクタ電極52にそれぞれ電気的に接続されている。

65はブラシ状の摺動子、70はロータで、摺動子65はロ
ータ70の底面に形成した凹部70cにその基板部65aを嵌着
して固定され、抵抗体51及びコレクタ電極52上を摺動可
能な構成となっている。ロータ70の突部70aの上面には
ドライバ溝70bが形成されている。

80はケースで、Ｏリング85を介在させて、摺動子65が
固定されたロータ70を基板50上に回動可能に保持してい
る。ケース80の上面には開口部80aが形成されており、
ロータ70の突部70aを外部に露出させている。90はシー
ル樹脂で、熱硬化型エポキシ樹脂等をポッティングし、
硬化させることによって形成されている。この樹脂90は
内部を気密に保ち、ロータ70をケース80内に保持すると
共に、基板50をケース80に固定する機能を有する。

この可変抵抗器は、ドライバ溝70bによって、ロータ7
0を基板50及びケース80に対して回動させ、摺動子65を
抵抗体51及びコレクタ電極52上で摺動させ、リード端子
61,62間及び62,63間の抵抗値を調整する。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、前記の可変抵抗器は、基板50、摺動子
65、ロータ70、ケース80等組立て部品点数が多くなり、
自動化には部品相互の位置決め精度が高く要求されるた
め、困難が伴い、組立て工数が多くなることから、生産
効率が低くなりやすいという問題点を有していた。

また、ケース80に基板50を固定するに際して、シール
樹脂90をポッティングする作業が必要であり、その際の
注入量の調節が困難なために全自動化は困難であった。
そして、シール樹脂90を硬化させる時間と共に設備が必
要であり、その場合は重装備となっていた。また密閉構
造のものでは、樹脂硬化のための加熱でケース内圧が上
昇し、シール樹脂90の孔あきトラブルの原因となり、生
産性が悪いという問題点があった。

そこで、本発明は前記問題点に鑑み、製作が容易で自
動組立てに適し、生産効率の高い可変抵抗器を提供する
ことを課題とする。

［課題を解決するための手段］ 前記課題を解決するため、本発明に係る可変抵抗器
は、表面に抵抗体を設けると共に端子を固定した抵抗基
板と、この抵抗基板をインサートモールドによって内蔵
したケースと、摺動子を一体的に保持し、前記ケースに
収容されたロータとを備え、前記摺動子はその基板部を
折り曲げて二重に重ね合わせ、先端に前記抵抗体と接触
する接点部を有する腕部を略円弧形状に形成すると共
に、基板部の中心と接点部を結ぶ直線と平行に腕部を折
り曲げて接点部を抵抗基板側に突出させ、さらに基板部
周縁がロータにインサートモールドされており、前記ケ
ースはその開口部に内方に折り曲げた突部を有し、この
突部によって前記ロータを回動可能に保持すると共に、
前記摺動子の接点部を前記抵抗体上に圧接させ、さら
に、前記突部は小突部を有し、この小突部によって前記
ロータの回動範囲を規制することを特徴とする。

［作 用］ 前記構成によれば、ケースと端子付き抵抗基板はイン
サートモールドにて一体化され、ロータと摺動子もイン
サートモールドにて一体化されている。従って、組立て
部品は２点となり、組立工数の簡略化、自動化が可能で
ある。また、シール樹脂をポッティングしてケースと基
板との密閉を図る必要もなくなる。

さらに、ロータはケースの開口部を内方に折り曲げた
突部によって回動可能に保持されていると共に、この突
部によって摺動子の接点圧が付与されている。さらに、
ロータの回動範囲は前記突部に設けた小突部によって規
制される。

さらに、摺動子の接点部は基板部の中心と接点部とを
結ぶ直線と平行に腕部を折り曲げて形成されているた
め、インサートモールド時に接点部が金型に当接するこ
とはなく、安定してモールドすることができ、かつ、接
点圧を十分に確保することもできる。

［実施例］ 以下、本発明に係る可変抵抗器の実施例を添付図面に
基づいて説明する。

本可変抵抗器は、概略、第12図、第13図に示す様に、
抵抗体６を備えた端子付き抵抗基板１をケース２に取り
付け、このケース２内に摺動子４を備えたロータ３を回
動可能に保持したもので、ケース２からはリード端子9,
10及びコレクタ端子11が引き出されている。

第１図に示す如く、基板１は、その表面に抵抗体６、
電極6a,6b、コレクタ電極７及び弾性体８が形成されて
いる。抵抗体６は馬蹄形でその一端に電極6aを介して第
１リード端子９が、他端に電極6bを介して第２リード端
子10が半田付け及び溶接等にてそれぞれ接続されてい
る。コレクタ電極７は、基板１の中央部から基板１の一
端部に延在され、端部にはコレクタ端子11が接続されて
いる。

ところで、端子9,10,11は銅合金等からなり、電極6a,
6b,7に対する取り付けは、予め端子9,10,11の少なくと
も先端部に半田メッキを施しておき、この半田メッキ部
分を電極6a,6b,7上に当接させ、ジュール熱による加
熱、ヒータによる加熱等にてメッキ層を溶融させて半田
付けする。この場合、基板１はアルミナ、電極6a,6b,7
は銀又は銀−パラジウム合金を用いることが好ましい。

一方、弾性体８は、後述のロータ３のスカート部3cに
対向する位置に、円環状に基板１の表面に固着されてい
る。この弾性体８の材料としては、半田付けの温度に耐
え、フラックス洗浄等の溶剤に耐える絶縁性のシリコン
エラスト等を用いている。また、基板１に固着させる方
法としては、スクリーン印刷、描画法、ディッピング等
を採用することができる。これによって、ロータ３と摺
接する際、内部の密閉性が得られると共に、トルクを高
めて安定させることができる。また、基板１とケース２
とをインサートモールドにて一体化する際、緩衝作用が
得られ、基板１が割れる問題が防止されると共に、前記
抵抗体６側にケース２の成形樹脂が流れるのを抑制でき
る利点がある。

ところで、基板１を含むケース２は、第２図に示す形
状に加工されたフープ材30に保持されて製作される。即
ち、基板１は前述の如く半田付けされた端子9,10,11と
ダミー端子31,31とで保持され、この状態でケース２に
インサートモールドされる（第３図、第５図参照）。な
お、最終的にフープ材30のタイバー、ダミー端子31,31
はカットされる。リード端子9,10は長手方向にスリット
９′,10′を形成することで二叉状の枝端子9a,9b,10a,1
0b分割されている。これは以下に説明する標準2.5mmピ
ッチと変則2.5mmピッチの実装形態にい対応させるため
である。

ケース２は、第３図ないし第６図に示す様に、上方に
開口した筒状体をなし、側面から底面にわたって前記端
子9,10,11を保持し得る溝12a,12b,13a,13b,14が複数本
形成されている。上方に開口した筒部2aはロータ３を回
動可能に収容し得る内径とされており、上部の内周部に
は加熱曲げ加工に必要な幅を有するリング状突部2bが形
成されている。

前記溝12a,12b,13a,13b,14は、リード端子9,10及びコ
レクタ端子11の幅に合わせて形成され、リード端子9,10
の枝端子9a,10aに溝12a,13aが対応し、枝端子9b,10bに
溝12b,13bが対応している。この溝はケース２の上面縁
部から側面を経て底面側に延在され、ケース２の側面か
ら突出する各端子9,10,11も側面もしくは底面の所要箇
所で折り曲げて外方に取り出せる様になっている。ま
た、溝の間隔は、可変抵抗器を実装するプリント基板等
に形成された端子の挿通孔相互の距離、つまりピッチに
適合する様に設定されており、本実施例では後述の標準
2.5mmピッチ及び変則2.5mmピッチのいずれにも対応可能
となっている。

さらに、各溝の縁部12c,13c,14cは外方に突出し、各
端子9,10,11を固定する加工、即ち加熱融着等を容易に
し得ると共に、プリント基板に実装した際の安定性やフ
ラックス上がりを良くし、半田付けを良好にするための
スタンドオフ作用をも併せ持たせている。

前記ケース２の材質としては、熱変形温度がロータ３
と同等もしくは低い熱可塑性樹脂、例えばPBT樹脂等を
用いるのが好ましい。

ロータ３は、第７図ないし第９図に示す様に、上面に
十字形のドライバ溝3aを形成し、下部には前記基板１上
の弾性体８に対向する円環形のスカート部3cが形成され
ている。また、下部には摺動子４の基板部4aがインサー
トモールドにより、一体的に固定されている。突起3d,3
dは底面側に突設され、ロータ３をドライバにて回動さ
せて抵抗値を調節する際、基板１上に当接することによ
り、加圧力でロータ３が破損したり、摺動子４が変形す
るのを防止する。ロータ３の材質としては、耐熱性に優
れた熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂、例えばPPS樹脂等が
用いられ、ケース２のリング状突起2bの加熱曲げ加工時
の熱による変形や特性の低下を防止可能としている。

摺動子４は、第10図、第11図にも示す様に、１枚の導
電性金属板をプレス加工にて成形したもので、基板部4a
と、腕部4cの先端に位置する接点部4dと、周部に位置す
る一対の腕部4e,4eの先端に位置する接点部4f,4fとから
構成されている。基板部4aは端部4bで折り曲げて二重構
造とされている。腕部4e,4eは周方向に延在され、第９
図で明らかな様に、接点部4f,4fを直線と円弧形状を組
み合わせた曲線でカットすることにより、内周部と外周
部に２分割されている。さらに、基板部4aの中心と接点
部4f,4fとを結ぶ直線Ａと平行な直線B,Bにて腕部4e,4e
が前記基板１側に折り曲げられ、先端付近は逆方向に曲
げ加工を行なって接点部4f,4fを形成している。この場
合、接点部4f,4fは全ての曲げ加工が終了した後、抵抗
体６と接触させて動作状態にすると、直線Ａ上に並列す
ることとなる。

ところで、接点部4f,4fは、フリーな状態において第1
0図、第11図中二点鎖線位置にあり、基板１上に取り付
けられた際には、矢印Ｄ方向に撓み、実線位置に変移す
る。即ち、本実施例では、直線Ａと平行な直線B,Bにて
腕部4e,4eを折り曲げているため、接点部4f,4fは矢印Ｄ
方向に垂直移動する。もし、腕部4e,4eを直線Ａに対し
て角度を持たせて折り曲げたのであれば、基板１に取り
付けた際に、接点部4f,4fが実線位置に存在するために
は、フリーな状態では接点部4f,4fは二点鎖線位置より
も矢印Ｅ方向にずれて存在しなければならない。ロータ
３のモールド成形は、図示しない金型の空間部に接点部
4f,4f及び腕部4e,4eを収容して行なうのであるが、も
し、接点部4f,4fがフリーな状態で二点鎖線位置よりも
矢印Ｅ方向にずれて存在するならば、接点部4f,4f及び
腕部4e,4eを金型の空間部に収容することができなくな
ってしまう。即ち、本実施例は、直線Ａと平行な直線B,
Bにて腕部4e,4eを折り曲げ、接点部4f,4fが矢印Ｄ方向
に垂直移動する様にしているので、ロータ３のモールド
成形が可能になっているのである。

さらに、本実施例では、接点部4f,4fを円弧形状を含
む曲線によって分割したため、腕部4e,4eを直線Ｂで折
り曲げると、第９図に示す様に、接点部4f,4f間に隙間
Ｇが形成され、接点部4f,4f間の相互干渉が防止され、
抵抗体６に追随して互いにフリーに動作でき接触信頼性
が向上することとなる。また、接点部4f,4fの幅寸法を
大きくとることができ、加工精度も向上する。

以上の如く構成された摺動子４は、ケース２にロータ
３と共に組み込んだ際、接点部4dがコレクタ電極７上に
接触し、接点部4f,4fが抵抗体６上に接触し、ロータ３
の回動角度に応じて端子9,11及び10,11間の抵抗値が調
整される。

次に、この可変抵抗器の組立について、第12図、第13
図、第14図を参照して説明する。まず、摺動子４のタイ
バー40,40を切除してケース２の筒部2aに、単体のロー
タ３を収容する。次に、ケース２のリング状突部2bに熱
カシメによる曲げ加工を施してロータ３の抜け止めを図
る。この曲げ加工は、熱ボンダ、超音波加工等にて行な
われ、ロータ３がケース２内で回動自在に保持され、か
つ、接点部4d,4f,4fがコレクタ電極７及び抵抗体６上に
圧接する。

突部2bの一部は予め高い小突部が形成されており（第
５図にて符号2cで示す）、この曲げ加工時にロータ３の
上面に臨み、ロータ３の上面に形成された突部3bが当接
することにより、ロータ３の回動角度を規制するストッ
パとして機能する。ケース２の上面にはリング状突部2b
の外側に目盛15が複数形成されている。この目盛15は凹
みとして形成され、ロータ３のドライバ溝3aに近接して
位置し、該ドライバ溝3aをいわば指標としてロータ３の
回動角度の目安となる。

続いて、端子9,10,11のタイバーを切除すると、ケー
ス２の側面から突出したリード端子9,10及びコレクタ端
子11を有する可変抵抗器が得られる。

ところで、これらのリード端子9,10、コレクタ端子11
は、ケース２に設けられた溝に沿わせられ、所定の位置
で折曲して外方に突出させることにより、プリント基板
に形成された複数の挿通孔、即ち、標準2.5mmピッチ、
及び変則2.5mmピッチのいずれにも適合可能とされてい
る。プリント基板16には、第15図、第16図に示す様に、
Ｘのピッチで挿通孔17が複数個形成されており、通常こ
のＸは2.5mmに設定されている。標準2.5mmピッチとは、
第15図に二点鎖線で示す如く、底辺2X、高さＸの直角二
等辺三角形が形成される様に、コレクタ端子11を挿通孔
17a、リード端子９を挿通孔17bに、リード端子10を挿通
孔17cにそれぞれ挿通させる取付け形態をいう。変則2.5
mmピッチとは、第16図に二点鎖線で示す如く、二辺がそ
れぞれＸの二等辺三角形が形成される様に、コレクタ端
子11を挿通孔17a、リード端子９を挿通孔17bに、リード
端子10を挿通孔17cにそれぞれ挿通させる取付け形態を
いう。

しかして、前記リード端子9,10及びコレクタ端子11
は、前記２種類の取付け形態に合わせ、第17図に示すケ
ース２の上面に位置するドライバ溝3aに対して直角方向
となる側面からの取出しに限らず、ケース２の底面側か
らも取り出すことができる。

まず、側面側からの取出しにおいて、標準2.5mmピッ
チ（第17図の二点鎖線Y1参照）に適合させる場合につい
て説明すると、初めにケース２の側面から突出したコレ
クタ端子11を底面側に向けて折曲し、溝14に沿わせる。
そして、所定位置である点P1にて再び折曲し、側面に対
して直角方向に突出させる。リード端子9,10は、それぞ
れ枝端子9b,10bを切除し、残された枝端子9a,10aを上面
側に向けて折曲し、かつ、溝12a,13aに沿わせる。さら
に、所定位置である点P2,P2にて再び折曲し、コレクタ
端子11と平行になる様に突出させる。これによって、コ
レクタ端子11を頂点とする直角二等辺三角形の取出し位
置を決めることができる。

次に、変則2.5mmピッチ（第17図の二点鎖線Y2参照）
に適合させる場合は、初めにコレクタ端子11をケース２
の上面側に向けて折曲し、溝14に沿わせる。そして、所
定位置である点P4にて再び折曲し、側面に対して直角方
向に突出させる。リード端子9,10は、それぞれ枝端子9
a,10aを切除し、残された枝端子9b,10bを底面側に向け
て折曲し、溝12b,13bに沿わせる。さらに、所定位置で
ある点P5,P6にて再び折曲し、コレクタ端子11と同方向
に突出させる。これにより、コレクタ端子11を頂点とす
る二等辺三角形の取出し位置を決めることができる。

一方、各端子9,10,11をケース２の底面側から取り出
す場合も、前述の如く標準2.5mmピッチ、変則2.5mmピッ
チに対応させて各端子9,10,11をケース２の底面にて第1
7図中三角形Y1,Y2を構成する様に突出させればよい。取
出し位置では、第18図に示す様に、例えば底面側の場
合、溝12aの縁部を加熱して枝端子9a側に押し潰し、カ
シメ部を形成しておけば、該枝端子9aが固定されてその
浮き上がりが防止される。

以上、実施例をあげて本発明を説明したが、本発明は
前記内容に限定されるものではなく、その要旨の範囲内
で変更しうることは言うまでもない。例えば、弾性体８
は、基板１の表面ではなくロータ３のスカート部3cの下
面に固着されても良く、端子9,10,11の電極6a,6b,7への
取り付けに、クリーム半田を用いる様にしても良い。ま
た、端子9,10,11をケース２の溝12a,12b,13a,13b,14に
折り曲げる方向は、例えば第17図の配列とは逆であって
も良い。

［発明の効果］ 以上の説明で明らかな様に、本発明によれば、ケース
端子付き抵抗基板をインサートモールドする一方、ロー
タに摺動子をインサートモールドし、かつ、ケースの一
部をカシメてロータを回動可能に保持したため、組立て
時の部品点数が減少し、ケースと基板とがインサートモ
ールドにて密閉性を保持していることから、従来の如く
シール樹脂のポッティングが不要となり、しかも端子や
摺動子のフープ材を利用して連続的に多数個取りの自動
生産ラインを構成でき、生産効率が極めて向上する。

さらに、ケースの一部をカシメた突部はロータを保持
する機能を有するのみならず、摺動子に接点圧を付与
し、かつ、突部の一部の小突部でロータの回動範囲を規
制する機能をも有し、これらの機能を簡単な構成で満足
することができる。

さらに、摺動子にあっては基板部の中心と接点部とを
結ぶ直線と平行に腕部を折り曲げて接点部としたため、
金型の空間部に接点部又は腕部を収容して、摺動子をロ
ータにインサートモールドすることが可能であり、か
つ、接点圧を十分に確保折することも可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第18図は本発明に係る可変抵抗器の一実施
例を示し、第１図は端子付き抵抗基板の平面図、第２図
は組立て前の端子の平面図、第３図は基板をケースにて
インサートモールドした状態の半断面平面図、第４図は
第３図の側面図、第５図は第３図のＩ−Ｉ線断面図、第
６図は第３図の底面図、第７図は摺動子をインサートモ
ールドしたロータの平面図、第８図は第７図のII−II線
断面図、第９図は第７図の底面図、第10図、第11図はそ
れぞれ摺動子の接点部の撓みを示す説明図、第12図は組
立てられた可変抵抗器の半断面平面図、第13図は第12図
のIII−III線断面図、第14図は第12図の底面図、第15図
はプリント基板に設けた挿通孔の標準ピッチを示す平面
図、第16図は同挿通孔の変則ピッチを示す平面図、第17
図は標準ピッチ及び変則ピッチに設定される端子の突出
位置を示すケースの側面図、第18図は端子の折曲状態を
示す斜視図である。第19図は従来の可変抵抗器の斜視
図、第20図は同可変抵抗器の垂直断面図である。 １……抵抗基板、２……ケース、2b……カシメ用突部、
2c……小突部、３……ロータ、４……摺動子、4a……基
板部、4e……腕部、4f……接点部、６……抵抗体、７…
…コレクタ電極、9,10,11……端子。Ａ……中心線、Ｂ
……折り曲げ線。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】表面に抵抗体を設けた基板に対して摺動子
   を備えたロータが回動可能に取り付けられた可変抵抗器
   において， 表面に抵抗体を設けると共に端子を固定した抵抗基板
   と、 前記抵抗基板をインサートモールドによって内蔵したケ
   ースと、 摺動子を一体的に保持し、前記ケースに収容されたロー
   タと、を備え、 前記摺動子はその基板部を折り曲げて二重に重ね合わ
   せ、先端に前記抵抗体と接触する接点部を有する腕部を
   略円弧形状に形成すると共に、基板部の中心と接点部を
   結ぶ直線と平行に腕部を折り曲げて接点部を抵抗基板側
   に突出させ、さらに基板部周縁がロータにインサートモ
   ールドされており、 前記ケースはその開口部に内方に折り曲げた突部を有
   し、この突部によって前記ロータを回動可能に保持する
   と共に、前記摺動子の接点部を前記抵抗体上に圧接さ
   せ、 さらに、前記突部は小突部を有し、この小突部によって
   前記ロータの回動範囲を規制する、 ことを特徴とする可変抵抗器。