JP3269803B2

JP3269803B2 - スイッチ付回転可変抵抗器

Info

Publication number: JP3269803B2
Application number: JP14966198A
Authority: JP
Inventors: 昌雄今村
Original assignee: TSUBAME RADIO CO.,LTD
Current assignee: TSUBAME RADIO CO.,LTD
Priority date: 1998-05-29
Filing date: 1998-05-29
Publication date: 2002-04-02
Anticipated expiration: 2018-05-29
Also published as: US5939973A; JPH11345707A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スイッチ付回転可
変抵抗器に関し、特に全体の厚さが２ｍｍ程度の超薄型
の回転可変抵抗器に対応しつつスイッチの入／切操作に
際しクリック音（「カチッ」という音）が発生するスイ
ッチ付可変抵抗器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】スイッチ付回転可変抵抗器は、抵抗値可
変のための可変抵抗機構とスイッチ入／切という電気的
接触・非接触を行うスイッチ機構の２つの機構を併せ持
つ点に特徴がある。

【０００３】そして、従来のスイッチ付回転可変抵抗器
は、上記２つの機構を２段に重ね合わせた構造となって
おり、可変抵抗機構のみからなる通常の回転可変抵抗器
（ボリューム）よりはサイズが多少とも大きくなってい
るのが一般である。

【０００４】また、単なる可変回転抵抗器の構造に加え
てスイッチ機構にはバネ（ねじりコイルバネ等）や接点
となる金属片が配設されるので、必然的に使用部品点数
が増えて組立が複雑となり、結果的に製造コストも大幅
に上昇するのが常である。

【０００５】この点、電子機器は軽薄短小の傾向が著し
くカードラジオ、携帯ステレオカセットレコーダ、低周
波治療器といった小型・薄型の電子機器に用いる回転可
変抵抗器も厚さが２ｍｍを切る超薄型の回転可変抵抗器
が用いられるようになってきている。最近ではこの超薄
型の回転可変抵抗器にスイッチを付加する要請が高くな
っているが、現在のところ超薄型の回転可変抵抗器にス
イッチ付きのものは未だ無かった。

【０００６】上記超薄型の回転可変抵抗器の構造例を概
説すると、図１３の分解斜視図に示されるように、一方
主面２（表面）に抵抗材料として炭素粉末、膠着剤とし
て油状フェノール樹脂及び溶剤を混合した抵抗液を塗布
印刷して所定の形状、例えば３００度の回転角まで描か
れた同心円状の抵抗体３とし、且つ導体４を同じく同心
円状に印刷し、この抵抗体３の両端部から銀ペイント等
の印刷導体５、６にて導出されてターミナル端子８Ａ、
８Ｂに接続され、導体４は直接に裏面に配された接続端
子８Ｃ（樹脂基板１の外形状と合わせた金属板７と一
体）に電気的に接続された構造の樹脂基板１（例えばフ
ェノール積層板）と、前記樹脂基板１の抵抗体３と導体
４に当接しつつ摺動する摺動子９を樹脂基板側の主面１
３に配設するとともに前記樹脂基板１の一方主面２（表
面）に回動自在に中心１５Ａを軸着された円盤状のツマ
ミ１５と、から構成されている。

【０００７】上記超薄型の回転可変抵抗器２０は全体の
厚さが１．７ｍｍ〜１．９ｍｍまで薄く設計されてい
る。尚、ツマミ１５の直径は１２ｍｍ程度である。

【０００８】現在では上記構造に加えて抵抗体３を同心
円状に複数形成して摺動子９を２個付けた２連の超薄型
の回転可変抵抗器も製品化されている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の超薄型の回転可変抵抗器２０の厚さをそのままに且
つコスト上昇を抑えつつスイッチ機構を設けることは従
来の手法では困難であることは明らかであろう。蓋し裏
面側に付加的にスイッチ機構を設けることは厚さの増
大、組立工程の複雑化を招きコスト上昇となってしまう
のである。

【００１０】そこで新たな超薄型の回転可変抵抗器に適
応する簡素な（部品点数の増加が少なく、組立工程の増
大もない）スイッチ機構が必要となっている。

【００１１】そしてスイッチ機構として必要不可欠な点
として、ツマミを回している操作者が確実にスイッチが
入切されたことを知る手応えの感触と「カチッ」という
クリック音で感知できる機構を備えていることが重要と
なる。

【００１２】また、コスト削減の観点からスイッチ機構
の付加によるコスト上昇は可及的に抑えることが強く要
請される。

【００１３】この点、上記要請に応える超薄型のスイッ
チ付回転可変抵抗器として、本願出願人が先に発明した
特願平９−１２０３９６号の明細書に記載されたスイッ
チ付回転可変抵抗器は上記要請に応える構造である。

【００１４】このスイッチ付回転可変抵抗器の構造を図
４〜図８を基に以下詳述する。

【００１５】図４は上記スイッチ付回転可変抵抗器の構
造を説明するための斜視図である。図５は上記スイッチ
付回転可変抵抗器に使用するツマミの樹脂基板側の主面
を表す平面図である。図６は主面に塗布印刷された抵抗
体と導体を表す樹脂基板の平面図である（ターミナル端
子は未装着）。図７は金属板の平面図である。図８は上
記スイッチ付回転可変抵抗器の側面図である。

【００１６】先ず、スイッチ付回転可変抵抗器３０は、
抵抗体３Ａと導体４Ｃないし導体４Ａ、４Ｂが一方主面
２２に同心円状に塗布印刷されるとともに周辺部に配設
された複数のターミナル端子２８Ａ〜２８Ｅに電気的に
接続され、さらに所定箇所に小孔２５が穿設された構造
の樹脂基板２１（図６参照）と、前記樹脂基板２１の抵
抗体３Ａと導体４Ｃ、及び導体４Ａと４Ｂに各々当接し
つつ摺動する互いに絶縁された可変抵抗用とスイッチ用
の２個の摺動子２９Ａ、２９Ｂを樹脂基板側の主面３３
に配設するとともに前記樹脂基板２１の一方主面２２に
回動自在に中心Ｚを軸着した円盤状のツマミ３５（図５
参照）と、前記樹脂基板２１の他方の主面２３（図４で
は見えない裏側）に当着されるとともに前記小孔２５の
位置に相対する一部分が樹脂基板方向に弾性変形する構
造の金属板３２（図７参照）と、前記樹脂基板２１の小
孔２５に配設された該小孔よりも小さく樹脂基板１の厚
さよりも大きい直径の小球３１と、からなり、さらに前
記ツマミ３５の回転停止位置における前記樹脂基板の小
孔の位置に相対するツマミ周辺部に２つの近接する凹部
３７、３８が設けられて前記ツマミ３５が回転停止位置
にまで回転もしくは回転停止位置から反対方向へ回転さ
れるに伴って前記樹脂基板２１の小孔２５に配された小
球３１が前記金属板３２によってツマミ３５側へ付勢さ
れつつ前記２つの凹部３７、３８に続けて２度押入され
る構成となっている。

【００１７】上記ツマミ３５の回転停止位置において
は、小球３１は凹部３８直下に位置して金属板３２によ
って下から上へ（樹脂基板側へ）付勢されていて凹部３
８の中へ一部押入れられている状態である。この時、ス
イッチ用の摺動子２９Ｂはその導体４Ａとの接点αが離
れた状態（図４のｘの位置）に至っており、スイッチ用
のターミナル端子２８Ｃと２８Ｄとの間は不通、即ちオ
フの状態になっている。

【００１８】また、全体の寸法は、最大縦１７ｍｍ，横
１４ｍｍで、厚さＨは１．８ｍｍ程度となり、スイッチ
付きとして全体の寸法が前述のスイッチ無しの回転可変
抵抗器２０と比して増大する部分は殆ど無い。

【００１９】また、使用部材についてはスイッチ付きと
して新たに付加される部材は小球３１（直径１ｍｍ程度
のクロームメッキされた鋼球）のみであり、組立工程に
おける追加は上記小球３１の配設のみでコスト上昇も殆
どないと言える。

【００２０】次に、上記スイッチ付回転可変抵抗器３０
のスイッチ機構におけるクリック音の発生のメカニズム
について説明すると、図９〜図１２は上記ツマミ３５と
樹脂基板２１、小球３１、金属板３２の弾性変形部分３
２Ａとの関係を示す拡大断面図であるが、図９中で凹部
３８は例えば単純な垂直面からなる矩形状の断面であ
り、凹部３７は斜面３７ａを有する楔形状の断面となっ
ている。そして、太矢印の方向（オン状態からオフする
方向）へとツマミ３５が回転すると、図１０のように先
ず小球３１が凹部３７に金属板の弾性変形部分３２Ａの
弾性力ｆで付勢されて押入されて凹部３７に傾斜面３７
ａに沿って押し込み、続けて図１１のようにツマミを矢
印方向へ回すと小球３１は凹部３７から出て図１２のよ
うに次の凹部３８に押入されクリック音が生じる。回転
停止位置（図１２のように小球３１が凹部３８に押入さ
れている状態でスイッチがオフしている状態）から逆に
回すと、小球３１は凹部３８から出て凹部３７に押入さ
れ、この時クリック音が生じる。上記のように凹部３
７、３８が２個近接して配設されていることにより、オ
ンからオフとオフからオンの双方で必ずクリック音が発
生する。蓋し、凹部が１個のみだとオンからオフの場合
にはクリック音が発生するがオフからオンの場合には単
に小球３１が凹部から出るのみなのでクリック音は発生
しないのである。

【００２１】しかしながら、上記スイッチ付回転可変抵
抗器３０では、確かな手応えとクリック音を得るために
新たに付加した小球３１が独立であって、樹脂基板２１
の小孔２５内にツマミ３５と金属板３２とで挟持されて
いるだけなので、ツマミ３５の経時変形や組立加工時等
の際の熱変形または衝撃によって小球３１が隙間から離
脱してしまう恐れがあり、信頼性に問題があることが本
願出願人の試作において判明した。

【００２２】また、組立時にも微小な小球３１は取扱い
に細心の注意が必要であり、作業効率が悪いという問題
があった。

【００２３】また、クリック音は聞こえるものの、僅か
の凹部の段差で発生させる構造なので必然的に小さな音
であり、実用上は可及的により大きな音となることが望
ましいことは言うまでもない。

【００２４】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、スイッチ付回転可変抵抗器の更なる信頼性の向上
と、スイッチ入／切の際により大きなクリック音を発生
させることを目指した新規なスイッチ機構を有するスイ
ッチ付回転可変抵抗器を提供するものである。

【００２５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、（１）抵抗体と導体が一方主面に同心円状に塗布印刷さ
れるとともに周辺部に配設された複数のターミナル端子
に電気的に接続され、さらに所定箇所に小孔が穿設され
た構造の樹脂基板と、前記樹脂基板の抵抗体ないし導体
に当接しつつ摺動する互いに絶縁された可変抵抗用とス
イッチ用の２個の摺動子を樹脂基板側の主面に配設する
とともに前記樹脂基板の一方主面に回動自在に中心を軸
着された円盤状のツマミと、前記樹脂基板の他方の主面
に当着されるとともに前記小孔の位置に相対する一部分
が樹脂基板方向に弾性変形する構造の金属板と、前記金
属板の弾性変形部分に前記樹脂基板の小孔を通して前記
ツマミの裏面に付勢されつつ当接する小球と、からな
り、且つ前記ツマミの回転停止位置における前記樹脂基
板の小孔の位置に相対するツマミ周辺部に２つの近接す
る凹部が設けられた構成であり、前記ツマミが回転停止
位置にまで回転もしくは回転停止位置から反対方向へ回
転されるに伴って前記樹脂基板の小孔を通して前記小球
が前記金属板によってツマミ裏面側へ付勢されつつ前記
２つの凹部に続けて２度押入される構成のスイッチ付回
転可変抵抗器において、前記小球に代えて前記金属板の
弾性変形部分に植設されるとともに前記樹脂基板の小孔
を通して前記ツマミの裏面に当接する略半球面状頭頂部
を備えた突起片を備え、前記突起片が前記金属板の弾性
変形部分によってツマミ裏面側へ付勢されつつ前記２つ
の凹部に続けて２度押入される構成を特徴とするスイッ
チ付回転可変抵抗器を提供する。

【００２６】（２）また、上記（１）のスイッチ付回転
可変抵抗器における前記突起片が前記金属板の弾性変形
部分に遊びの可動範囲を持って緩やかに植設されている
ことを特徴とするスイッチ付回転可変抵抗器を提供す
る。

【００２７】

【発明の実施の形態】本発明に係るスイッチ付回転可変
抵抗器の実施の形態を図面を用いて詳述する。なお、前
述の図４〜図１２に示されるスイッチ付回転可変抵抗器
３０と同等の部材については同符号を用いることとす
る。

【００２８】図１は本発明の請求項１に係るスイッチ付
回転可変抵抗器の構造を説明するための斜視図である。
図２は同スイッチ付回転可変抵抗器の側面図である。図
３はツマミと樹脂基板、突起片４３、金属板の弾性変形
部分との関係を示す拡大断面図である。

【００２９】図１の斜視図から明らかなように、スイッ
チ付回転可変抵抗器５０の構造は前述のスイッチ付回転
可変抵抗器３０と殆ど同じである。唯一相違点として、
小球に代えて前記金属板３２の弾性変形部分３２Ａに植
設されるとともに前記樹脂基板２１の小孔２５を通して
前記ツマミ３５の裏面に当接する略半球面状頭頂部４３
Ａを備えた突起片４３（所謂ダボである）を裏側よりカ
シメることによって弾性変形部分３２Ａから離脱しない
ように植設した構成を特徴とし、前述のスイッチ付回転
可変抵抗器３０の小球３１と同様に、前記突起片４３が
前記金属板３２の弾性変形部分３２Ａによってツマミ裏
面側へ付勢されつつ２つの凹部３７、３８に続けて２度
押入される構成を特徴とする。

【００３０】また、本発明の請求項２に係るスイッチ付
回転可変抵抗器では、上記構造に加えて、前記突起片４
３が前記金属板３２の弾性変形部分３２Ａに遊びの可動
範囲を持って緩やかに植設されていることを特徴とす
る。なお、上記突起片４３は例えば硬質の合成樹脂製や
金属製であり、その略半球面状頭頂部４３Ａは小球３１
と同様のクリック音発生の作用効果を有する。

【００３１】図３に示されるように、ツマミ３５の裏面
の周辺部分に近接する２つの凹部３７、３８を設けたこ
とによって、前記金属板３２の弾性変形部分３２Ａに植
設された略半球面状頭頂部４３Ａを備える突起片４３が
樹脂基板２１に配された小孔２５を通して凹部３７、３
８の段差を瞬間に越えることになり、その時クリック音
が発生する。このクリック音は右回転方向及び左回転方
向の双方、換言すればスイッチの入／切の際に共に発生
する。

【００３２】また、前記突起片４３は金属板の弾性変形
部分３２Ａに植設されているので、離脱することがなく
小球を使用したスイッチ付回転可変抵抗器３０よりも信
頼性が格段に向上する。

【００３３】さらに、加えて突起片４３が多少の遊び
（完全に固定するのではなく、略半球面状頭頂部４３Ａ
が少し前後左右にぐらつく程度）の可動範囲を持って緩
やかに植設されている場合は、凹部３７、３８の段差を
一方へ押止抑圧された状態から解放されて瞬間的により
速く越えるので、完全に固定されている場合よりも大き
なクリック音が発生する。また必然的に小球３１よりも
容積が大きくなるので段差越え時のクリック音も大きく
なるのである。この際、小球３１の場合よりも確かなス
イッチ入／切の感触が得ることができる。

【００３４】主要部材についてはスイッチ付回転可変抵
抗器３０と同様である。即ち、ツマミ３５は樹脂製であ
り、概ね直径１４ｍｍ、周辺部の厚さが０．９ｍｍで、
ツマミの外周は６０乃至８０山のギザギザが付いてい
る。ツマミの周辺部に設けられた凹部３７、３８は深さ
が０．３ｍｍ、長さ１〜２ｍｍ程度である。樹脂基板２
１は材質は従前と同様のガラスエポキシ樹脂やフェノー
ル樹脂等であり、抵抗体３Ａ、導体４Ｃ、４Ａ、４Ｂも
従前と同じである。寸法は概ね縦１４ｍｍ、横１１ｍ
ｍ、厚さ０．４ｍｍである。尚、図３に示されるように
抵抗体３Ａと導体４Ｃ、４Ａ、４Ｂが同心円状に塗布印
刷され、抵抗体３Ａと導体４Ｃは端部にて導体に接続さ
れ、導体４Ａ、４Ｂはそのまま延出されて各々周辺部に
導出されている。金属板３２は図４に示されるような平
面形状の厚さ０．３ｍｍ程度の多少の弾性を有する所謂
シールド板であり、周辺に配された突起４１ａ・・によ
って樹脂基板２１に装着される。この金属板３２には前
記樹脂基板２１の小孔２５の位置に相対する一部分が腕
のように伸びていて自身の弾性によりバネ性が付与され
て樹脂基板方向に弾性変形する弾性変形部分３２Ａが延
設された構造である。この弾性変形部分３２Ａは多少樹
脂基板方向に曲げて小孔２５内の突起片４３を押圧する
ことが好ましいであろう。摺動子２９Ａ、２９Ｂは厚さ
０．１ｍｍ程度の金属箔であり、接点となるブラシ先端
が適度な圧力で抵抗体ないし導体に接触するように折曲
形状にプレス抜きされており、ツマミ３５の樹脂基板側
の主面３３に嵌設固定されている（図４参照）。

【００３５】尚、念のために付言すれば、上記スイッチ
付回転可変抵抗器５０の全体の寸法、形状並びに各部材
の寸法、形状は種々の設計が想定されるものであり、上
記実施の形態に記載されたものに限定されないことは勿
論である。

【００３６】以上詳述したように、本発明のスイッチ付
回転可変抵抗器はそのスイッチ機構が超薄型化／小型化
に即応し、特に信頼性が高く、組立も容易であり、確実
なスイッチの入／切の感触と大きなクリック音が得られ
るという誠に有用な発明であることは理解されよう。

【００３７】

【発明の効果】本発明に係るスイッチ付回転可変抵抗器
は上記のように構成されているため、以下に記載するよ
うな効果を有する。

【００３８】（１）クリック音がスイッチの入／切操作
の際に共に発生するのでスイッチ操作が確かな手応えと
ともにクリック音で確認できるという優れた効果を有す
る。

【００３９】（２）クリック発生の機構が簡単で且つ信
頼性が高いという優れた効果を有する。

【００４０】（３）部品点数の増加も少なく、組立が容
易であって低コストにできるという優れた効果を有す
る。

【００４１】（４）特に請求項２に記載のスイッチ付回
転可変抵抗器は大きなクリック音を発生させることがで
きるので、スイッチの入／切の確認がより確実になると
いう優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るスイッチ付回転可変抵抗器の構
造を説明するための分解斜視図である。

【図２】本発明に係るスイッチ付回転可変抵抗器の側
面図である。

【図３】本発明に係るスイッチ付回転可変抵抗器のツ
マミと樹脂基板、突起片、金属板の弾性変形部分との関
係を示す拡大断面図である。

【図４】先の出願に係るスイッチ付回転可変抵抗器の
構造を説明するための分解斜視図である。

【図５】上記スイッチ付回転可変抵抗器に使用するツ
マミの樹脂基板側の主面を表す平面図である。

【図６】上記スイッチ付回転可変抵抗器に使用する樹
脂基板の平面図である（ターミナル端子は未装着）。

【図７】上記スイッチ付回転可変抵抗器に使用する金
属板の平面図である。

【図８】上記スイッチ付回転可変抵抗器の側面図であ
る。

【図９】上記スイッチ付回転可変抵抗器のツマミと樹
脂基板、小球、金属板の弾性変形部分とのスイッチがオ
ン状態での関係を示す拡大断面図である。

【図１０】同オン状態での小球が楔形状の凹部に押入
した状態を示す拡大断面図である。

【図１１】同クリック音の発生する直前の状態を示す
拡大断面図である。

【図１２】同オフ状態での関係を示す拡大断面図であ
る。

【図１３】従来の超薄型の回転可変抵抗器の構造例を
示す分解斜視図である。

【符号の説明】

１、２１樹脂基板３、３Ａ抵抗体４Ｃ、４Ａ、４Ｂ導体８Ａ・・、２８Ａ・・ターミナル端子９、２９Ａ、２９Ｂ摺動子１５、３５ツマミ２０超薄型の回転可変抵抗器２５小孔３０、５０スイッチ付回転可変抵抗器３１小球３２金属板３２Ａ弾性変形部分３７、３８凹部３７ａ斜面４３突起片４３Ａ略球面状頭頂部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01C 10/00 - 10/50 H01H 19/20

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】抵抗体と導体が一方主面に同心円状に塗
布印刷されるとともに周辺部に配設された複数のターミ
ナル端子に電気的に接続され、さらに所定箇所に小孔が
穿設された構造の樹脂基板と、前記樹脂基板の抵抗体な
いし導体に当接しつつ摺動する互いに絶縁された可変抵
抗用とスイッチ用の２個の摺動子を樹脂基板側の主面に
配設するとともに前記樹脂基板の一方主面に回動自在に
中心を軸着された円盤状のツマミと、前記樹脂基板の他
方の主面に当着されるとともに前記小孔の位置に相対す
る一部分が樹脂基板方向に弾性変形する構造の金属板
と、前記金属板の弾性変形部分に前記樹脂基板の小孔を
通して前記ツマミの裏面に付勢されつつ当接する小球
と、からなり、且つ前記ツマミの回転停止位置における
前記樹脂基板の小孔の位置に相対するツマミ周辺部に２
つの近接する凹部が設けられた構成であり、前記ツマミ
が回転停止位置にまで回転もしくは回転停止位置から反
対方向へ回転されるに伴って前記樹脂基板の小孔を通し
て前記小球が前記金属板によってツマミ裏面側へ付勢さ
れつつ前記２つの凹部に続けて２度押入される構成のス
イッチ付回転可変抵抗器において、前記小球に代えて前
記金属板の弾性変形部分に植設されるとともに前記樹脂
基板の小孔を通して前記ツマミの裏面に当接する略半球
面状頭頂部を備えた突起片を備え、前記突起片が前記金
属板の弾性変形部分によってツマミ裏面側へ付勢されつ
つ前記２つの凹部に続けて２度押入される構成を特徴と
するスイッチ付回転可変抵抗器。
【請求項２】前記突起片が前記金属板の弾性変形部分
遊びの可動範囲を持って緩やかに植設されていることを
特徴とする請求項１に記載のスイッチ付回転可変抵抗
器。