JP3474083B2

JP3474083B2 - 可変抵抗器

Info

Publication number: JP3474083B2
Application number: JP18221597A
Authority: JP
Inventors: 俊生本間
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 1997-07-08
Filing date: 1997-07-08
Publication date: 2003-12-08
Anticipated expiration: 2017-07-08
Also published as: JPH1126214A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、基板の表面に抵抗
体が形成された可変抵抗器に係わり、特に、リフロー半
田付けによりプリント基板に半田付けしたときのフラッ
クスが、前記抵抗体表面に上昇するのを防止するのに好
適な可変抵抗器に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の従来の可変抵抗器で、例えばチ
ップタイプの可変抵抗器は、図示を省略するが、セラミ
ック製の基板と、該基板に回転可能に軸止された摺動子
とで構成されている。そして、前記セラミック製の基板
には表面に抵抗体が形成されていると共に、この抵抗体
の両端に接続される一対の第１端子と第３端子と、前記
摺動子に接続される第２端子とが設けられている。

【０００３】前記セラミック製の基板は、縦横のサイズ
が大きく、厚さが略１ｍｍと薄いセラミック基板上に、
複数の多数の抵抗体、および電極等が印刷形成され、そ
の後一個の可変抵抗器に相当する大きさに前記セラミッ
ク基板を切断して基板を形成していた。そして、該切断
後の基板に摺動子等を取り付けてチップタイプの可変抵
抗器が形成されている。このようなチップタイプの可変
抵抗器は、リフロー半田付け装置等を用いてクリーム半
田により容易にプリント基板に半田付けすることができ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前述したよう
な従来の可変抵抗器は、セラミック等から成る基板は厚
さが略１ｍｍと薄いため、従来の可変抵抗器をリフロー
半田等によりプリント基板に半田付けした時に、フラッ
クスが基板の側面を伝わって基板上面に上昇し、この基
板上面に形成している抵抗体の表面まで流れることがあ
る。また、前記抵抗体表面まで流れるフラックスは、前
記リフロー半田付け時のクリーム半田に含まれているフ
ラックスだけではなく、このリフロー半田後に前記プリ
ント基板にその他の電気部品がディップ等により半田付
けされていることがあり、このディップ時に使われるフ
ラックスがプリント基板上に流れ出すものもある。そし
て、前記抵抗体の表面にフラックスが流れると、抵抗体
の表面を摺動する摺動子の接点部が抵抗体と接触不良を
起こして抵抗値がオープンになる等、可変抵抗器として
の機能を発揮できなく弊害がある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するする
ための第１の手段として本発明の可変抵抗器は、絶縁基
板の上面に形成された抵抗体と、該抵抗体に摺接する摺
動子と、前記抵抗体に接続される端子とを備え、前記絶
縁基板の側面に表面粗さが４０μｍ以上の粗面部を形成
したことを特徴とする可変抵抗器。

【０００６】また、前記課題を解決するするための第２
の手段として本発明の可変抵抗器は、前記粗面部の表
面粗さは少なくとも４０μｍ〜２００μｍの範囲で形成
した構成とした。

【０００７】また、前記課題を解決するするための第３
の手段として本発明の可変抵抗器は、前記絶縁基板を合
成樹脂材料で形成し、前記粗面部は前記絶縁基板の側面
に前記絶縁基板の底面と平行の横方向に形成された切断
面で構成された構成とした。

【０００８】また、前記課題を解決するするための第４
の手段として本発明の可変抵抗器は、前記絶縁基板の合
成樹脂材料にガラス繊維を充填させた構成とした。

【０００９】また、前記課題を解決するするための第５
の手段として本発明の可変抵抗器は、前記端子は前記絶
縁基板の底面と側面の一部にメッキまたは印刷で形成し
た構成とした。

【００１０】また、前記課題を解決するするための第６
の手段として本発明の可変抵抗器は、前記端子は金属材
料から成り、前記端子は前記絶縁基板に埋設され該絶縁
基板の底面から側面に沿って上面側に折り曲げ形成され
た構成とした。

【００１１】また、前記課題を解決するするための第７
の手段として本発明の可変抵抗器は、前記粗面部は、前
記絶縁基板の底面との間に隙間を設け該底面より上部に
形成した構成とした。

【００１２】また、前記課題を解決するするための第８
の手段として本発明の可変抵抗器は、前記粗面部の縦方
向の幅寸法は、少なくとも０．１５ｍｍ以上とした構成
とした。

【００１３】また、前記課題を解決するするための第９
の手段として本発明の可変抵抗器は、前記絶縁基板の底
面側をプリント基板に載置し、前記端子をプリント基板
に半田付けして取り付けた構成とした。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明の１実施の形態の可変抵抗
器を図面を参照して説明すると、図１は可変抵抗器の平
面図、図２はこの可変抵抗器の側面図、図３はこの可変
抵抗器に備えられる端子の斜視図、図４はこの可変抵抗
器に備えられる絶縁基板の平面図、図５は図１のＡ−Ａ
断面図、図６はこの可変抵抗器の分解斜視図である。

【００１５】これらの図に示すように、本発明の１実施
の形態に係わる可変抵抗器は、ＰＰＳ、あるいはＰＢＴ
等の材料から成る合成樹脂製の絶縁基板１と、この絶縁
基板１上に回転可能に配設された金属性の摺動子２とで
構成されている。前記絶縁基板１は外形が略矩形で、そ
の外周は側面１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄから成り、絶縁基
板１の上面中央には図４、図６に示すような平面視略円
形の凹部１ｅが設けられ、この凹部１ｅの側面１ｄの周
面には内方にせり出す一対の突部１ｆが形成されてい
る。また、前記絶縁基板１の上面には、平坦部１ｇが形
成され、図６に示すように前記略円形の凹部１ｅから側
面１ｄまでには、前記凹部１ｅよりも浅めの溝部１ｈが
形成されている。

【００１６】また、図２、図６に示すように、前記それ
ぞれの側面１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、には、後述する絶
縁基板１をアウトサート成形するときに形成される連結
部１３を、切断する切断面から成る粗面部１ｊが、前記
絶縁基板１の底面と平行の横方向に帯状に形成されてい
る。また、前記粗面部１ｆの表面粗さは、４０〜２００
μｍ（接触圧０．５ｇｆ以下の表面粗さ計で測定）の範
囲に形成されている。また、前記粗面部１ｊは、前記絶
縁基板１の底面との間に隙間を設け、該底面より上部に
形成されている。また、前記粗面部１ｊの縦方向の幅寸
法Ｃは少なくと０．１５ｍｍ以上に形成されている。

【００１７】また、前記絶縁基板１の裏面には図３に示
すような一対の第１端子３ａと、第３端子３ｂと、１つ
の第２端子４が配設されて、これらの端子３ａ、３ｂ、
４は共に金属平板を所定形状にフォーミングしたものか
ら成り、アウトサート成形により前記絶縁基板１が取り
付けられて一体化されている。前記一対の第１端子３
ａ、第３端子３ｂは、その端部３ｃ、３ｄが上方に折り
曲げられて、該端部３ｃ，３ｄの折り曲げ部はアウトサ
ート成形後前記絶縁基板１に埋設されて、前記端部３
ｃ、３ｄは平坦部１ｇと同一平面に形成され、平坦部１
ｃから露出している。また、前記第２端子４には一対の
ストッパ片１０、１０とハトメ部材６が一体に形成さ
れ、このハトメ部材６は前記絶縁基板１の凹部１ｅ内の
中央に位置している。また、前記一対のストッパ片１
０、１０は側面にストッパ面１０ａを有し、折り曲げ線
Ｌに沿って上方に折り曲げられ、前記絶縁基板１の突部
１ｆ内に埋設される。そして、折り曲げ線Ｌと直交する
ストッパ面１０ａは、絶縁基板１の突部１ｆの側面と同
一平面に形成されて突部１ｆの側面から露出している。

【００１８】また、前記摺動子２は、環状の第１プレー
ト７の中央から下方に延出する筒状部８と、第１プレー
ト７の外縁部から折り畳まれた環状の第２プレート９と
から成り、これら第１プレート７と第２プレート９とは
１枚の金属平板をプレス等で打ち抜いて形成されてい
る。また、前記筒状部８の底面には中心孔８ａが形成さ
れ、該中心孔８ａに前記第２端子４のハトメ部材６を挿
入して、該ハトメ部材６の先端をカシメることにより、
摺動子２が前記絶縁基板１上に回転可能に軸止され、摺
動子２と第２端子４とが電気的に接続されている。ま
た、前記摺動子２の第２プレート９には接点部９ａが形
成され、この接点部９ａが前記抵抗体５表面に弾接し
て、摺動するようになっている。また、前記筒状部８の
上部には両側に破断面を有する４つのドライバ溝８ｂが
形成され、更に、筒状部８の上部から下部にかけて外側
に突出する前記ドライバ溝８ｂと同様な破断面を両側に
有する張出し部８ｃが形成されている。この張出し部８
ｃの内側に形成される溝は、前記ドライバ溝８ｂの１つ
に連接して形成されている。

【００１９】即ち、前記ドライバ溝８ｂのうち、３つの
ドライバ溝８ｂは第１プレート７の内周縁７ａと筒状部
８の周面８ｄとに繋がれているが、残りのドライバ溝８
ｂは第１プレート７の内周縁７ａと張り出し部８ｃの上
端８ｅとに繋がれている。各ドライバ溝８ｂは９０度の
等間隔を保って十字状に配置されて、図５に示すよう
に、ドライバ溝８ｂにドライバ等の調整用治具１１を係
合して、摺動子２を回転操作できるようになっている。
また、前記張出し部８ｃの下部は前記絶縁基板１の凹部
１ｅ内に位置するようになっており、摺動子２の回転操
作時に、張出し部８ｃの破断面が凹部１ｅ内に露出する
前記ストッパ面１０ａと当接することにより、摺動子２
の回転角度を所定範囲内に規制することができるように
なっている

【００２０】前述のような構成の本発明の可変抵抗器
の、前記粗面部１ｊが形成された絶縁基板１の製造につ
いて説明する。まず、金属平板１２をプレス装置（図示
せず）に供給し、図３に示すような前記第１端子３ａ、
第３端子３ｂおよび第２端子４等の外形をブランク加工
すると共に、第２端子４にハトメ部材６を絞り加工す
る。このようにブランク加工した第１端子３ａ、第３端
子３ｂ、第２端子４の各端子部を外方に延長し、この各
端子部を金属平板１２に繋げて支持する。また、金属平
板１２の矢印Ｂ−Ｂ方向にも第１端子３ａから延出する
繋ぎ部３ｅと、第３端子３ｂから延出する繋ぎ部３ｆと
を形成する。また、同じく第２端子４から左右に延出す
る繋ぎ部４ａ、４ｂを形成してそれぞれ金属平板１２に
接続する。

【００２１】次に、前記第１端子３ａ、第３端子３ｂ、
第２端子４を所定形状にフォーミングした後、この金属
平板１２を射出成形装置（図示せず）に供給し、図７に
示すように金属平板１２に、破線の斜め線で示す複数の
絶縁基板１と連結部１３をアウトサート成形する。この
連結部１３は、その表面を絶縁基板１の平坦面１ｇと同
一平面に形成し、絶縁基板１のそれぞれの側面１ａ、１
ｂ、１ｃ、１ｄに隣接して薄肉部１３ａを所定の幅で形
成し、２つの絶縁基板１に挟まれた中央部には厚肉部１
３ｂを形成する。また、前記それぞれの側面１ａ、１
ｂ、１ｃ、１ｄと連結部１３とが接する薄肉部１３ａの
表面には、それぞれＶ字状の溝１４を形成している。

【００２２】次に、前記絶縁基板１の平坦部１ｇにカー
ボン等から成る抵抗インクを略馬蹄形状にスクリーン印
刷し、この印刷された抵抗インクを乾燥・焼成させて抵
抗体５を形成する。このとき平坦部１ｇから露出した第
１端子の端部３ｃと第３端子３ｂの端部３ｄとに前記抵
抗体５が電気的に接続した状態になる。なお、前記スク
リーン印刷の際には、厚肉部１３ｂが印刷定盤の役目を
なし、よって印刷用スキージの圧力を均一にできるの
で、抵抗体５の膜厚を均一にできる。次に図８に示すよ
うに、前記連結部１３の薄肉部１３ａをプレス等で絶縁
基板１の側面１ａ、１ｂ，１ｃ、１ｄから切断すると、
図２、図６に示すように絶縁基板１のそれぞれの側面１
ａ、１ｂ，１ｃ、１ｄに、切断面から成る帯状の粗面部
１ｊが、絶縁基板１の底面と平行の横方向に形成され
る。次に、図９に示すように第１端子３ａ、第３端子３
ｂ、第２端子４を所定の長さでプレス等で切断し、側面
１ｂ、１ｄに沿って上方に折り曲げる。その後、前記繋
ぎ部３ｅ、３ｆ、４ａ、４ｂを側面１ａ、１ｃの表面近
くから切断して、絶縁基板１を金属平板１２から切り離
す。

【００２３】次に、図示しない組立治具に前記絶縁基板
１を載置し、ハトメ部材６に摺動子２の中心孔８ａを挿
入して、ハトメ部材６の先端をカシメ付けると、摺動子
２が絶縁基板１に回転可能に軸止されて、本発明の可変
抵抗器の組み立てが終了する。前述のような可変抵抗器
の絶縁基板の底面側をプリント基板（図示せず）に載置
し前記端子３ａ、３ｂ、４をプリント基板にリフロー半
田付け装置等で半田付けすることにより、本発明の可変
抵抗器をプリント基板に取り付けることができる。

【００２４】本発明の可変抵抗器に形成している粗面部
１ｊが、プリント基板にリフロー半田付け装置等で半田
付けするときの、フラックス上がりを防止する効果があ
ることが判明した。また、絶縁基板１にガラス繊維を充
填すると、粗面部１ｊの表面粗さを大きくすることがで
き、更にフラックス上がりの防止に効果があることも判
明した。そこで、本発明の可変抵抗器の絶縁基板１のガ
ラス繊維の充填率と粗面部１ｊの表面粗さと、フラック
ス上がりの関係について、実験を行ったのでその結果に
ついて説明する。まず、この実験方法はプリント基板
に、通常市販されているクリーム半田をスクリーン印刷
等で均一に印刷し、更に、この実験を過酷にするため
に、前記塗布したクリーム半田の周辺から比重０．８２
のフラックスを１５０μｍの厚さで塗布し、該フラック
スの上に前記抵抗体５が形成された、厚さが１ｍｍの絶
縁基板１を載置してプリント基板にマウントする。この
絶縁基板１がマウントされたプリント基板を遠赤外線炉
等から成るリフロー半田付け装置で、温度１５０℃で時
間１分のプリヒートを行い、ピーク温度２４０℃で時間
１０秒間のリフロー半田を行って、絶縁基板１の表面の
抵抗体５、および平坦部１ｇへのフラックス上がりを顕
微鏡で確認した。

【００２５】この実験に使用した絶縁基板１は、材質は
ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）を使用し、側面
１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄに形成した粗面部１ｊは、前記
絶縁基板１の底面との間に隙間を設け、該底面より上部
に形成し、この粗面部１ｊの縦方向の幅寸法は０．１５
ｍｍで形成した。上記表面粗さの測定は、接触圧０．５ｇｆ以下の表面粗
さ計を使用した。上記結果の記号は◎＝フラックスが平坦部１ｇまで上昇
しなかったもの。 ○＝フラックスが平坦部１ｇまで上がったが抵抗体まで
流れなかったもの。 ×＝フラックスが抵抗体５まで流れたもの。また、★従来のセラミック基板は、参考として前述した
従来の可変抵抗器を本実験と同条件でリフロー半田付け
したもので、基板の厚さは本発明の絶縁基板１と同じ１
ｍｍである。上記実験結果から、粗面部１ｊの表面粗さが４０から２
００μｍの範囲のものが抵抗体５の表面まで流れない
で、可変抵抗器の性能に影響ないことが判明した。

【００２６】本発明のその他の実施の形態として、絶縁
基板１のそれぞれの側面１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄに形成
する粗面部１ｊは、連結部１３を切断した切断面に限定
されるものでなく、側面の全周、あるいは側面の一部に
表面粗さが４０〜２００μｍの範囲の微小の凹凸を形成
したものでもよい。また、前記少なくとも一対の端子３
ａ、３ｂは金属平板１２に限定されず、図１０に示すよ
うに、前記抵抗体５の端部に接して絶縁基板１の側面１
ｄから底面の一部までに、導電性のメッキ、または印刷
で端子３ａ′、３ｂ′を形成したものでもよい。

【００２７】

【発明の効果】本発発明の可変抵抗器は、絶縁基板の側
面に表面粗さが４０μｍ以上の粗面部を形成したので、
この粗面部でリフロー半田付けするときのフラックス上
がりを防止することができ、半田付け時に抵抗体表面に
フラックスが流れない高性能の可変抵抗器を提供するこ
とができる。

【００２８】また、本発明の可変抵抗器の前記粗面部の
表面粗さは少なくとも４０〜２００μｍの範囲で形成さ
れているので、該粗面部により更に確実にフラックス上
がりを防止することができる。

【００２９】また、本発明の可変抵抗器は、絶縁基板を
合成樹脂材料で形成し、前記粗面部は前記絶縁基板の側
面に前記絶縁基板の底面と平行の横方向に形成された切
断面で構成されているので、前記粗面部は連結部を切断
することにより自動的に形成される。そのために、特別
の工程を追加しなくとも表面粗さが４０〜２００μｍの
粗面部を形成することができ、低コストでフラックス上
がりを防止できる可変抵抗器を提供することができる。

【００３０】また、本発明の可変抵抗器は、絶縁基板の
合成樹脂材料にガラス繊維を充填させたので、前記粗面
部の表面粗さを４０〜２００μｍの範囲に確実に形成す
ることができ、フラックス上がりを、確実に防止するこ
とができる。

【００３１】また、本発明の可変抵抗器の端子は前記絶
縁基板の底面と側面の一部にメッキまたは印刷で形成し
たので、前記記粗面部を前記端子のすぐ近くまで形成す
ることができ、半田付け時の側面を伝わって絶縁基板上
面に流れるフラックスを前記粗面部で確実に防止するこ
とができる。

【００３２】また、本発明の可変抵抗器の端子は金属平
板から成り、前記端子に絶縁基板に埋設され該絶縁基板
の底面から側面に沿って上面側に折り曲げ形成されてい
るので、前記金属平板に絶縁基板をアウトサート成形す
ることにより、容易に粗面部を前記端子周辺に形成する
ことができ、端子を伝わって絶縁基板上面に流れるフラ
ックスを前記粗面部で確実に防ぐことができる。

【００３３】また、本発明の可変抵抗器の粗面部は、前
記絶縁基板の底面との間に隙間を設け該底面より上部に
形成したので、クリーム半田が接する絶縁基板の底面と
粗面部との間の隙間でフラックス上がりを防ぐことがで
きる。

【００３４】また、本発明の可変抵抗器の粗面部の縦方
向の幅寸法は、少なくとも０．１５ｍｍ以上としたの
で、この粗面部でフラックス上がりを確実に防ぐことが
できる。

【００３５】また、本発明の可変抵抗器は、絶縁基板の
底面側をプリント基板に載置し前記端子をプリント基板
に半田付けして取り付けたので、前記絶縁基板の粗面部
で半田付け時のフラックス上がりを防止することができ
る、高性能の可変抵抗器を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の可変抵抗器の平面図。

【図２】本発明の可変抵抗器の側面図。

【図３】本発明の可変抵抗器に備えられる端子の斜視
図。

【図４】本発明の可変抵抗器に備えられる絶縁基板の平
面図。

【図５】本発明の可変抵抗器の図１のＡ−Ａ断面図。

【図６】本発明の可変抵抗器の分解斜視図である。

【図７】本発明の可変抵抗器の絶縁基板の製造方法を説
明する平面図。

【図８】本発明の可変抵抗器の絶縁基板の製造方法を説
明する平面図。

【図９】本発明の可変抵抗器の絶縁基板の製造方法を説
明する平面図。

【図１０】本発明のその他の実施の形態を説明する斜視
図。

【符号の説明】

１絶縁基板１ａ〜１ｄ側面１ｅ凹部１ｆ突部１ｇ平坦部１ｊ粗面部２摺動子３ａ第１端子３ｂ第２端子３ｃ〜３ｄ端部３ｅ〜３ｆ繋ぎ部４第２端子５抵抗対６ハトメ部材７第１プレート８筒状部８ａ中心孔８ｂドライバ溝８ｃ張出し部８ｄ周面９第２プレート１０ストッパ片１０ａストッパ面１１調整治具１２金属平板１３連結部１４Ｖ字状溝

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01C 10/32 H01C 17/06

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】絶縁基板の上面に形成された抵抗体と、
該抵抗体に摺接する摺動子と、前記抵抗体に接続される
端子とを備え、前記絶縁基板の側面に表面粗さが４０μ
ｍ以上の粗面部を形成したことを特徴とする可変抵抗
器。
【請求項２】前記粗面部の表面粗さは少なくとも４０
μｍ〜２００μｍの範囲に形成されていることを特徴と
する請求項１記載の可変抵抗器。
【請求項３】前記絶縁基板を合成樹脂材料で形成し、
前記粗面部は前記絶縁基板の側面に前記絶縁基板の底面
と平行の横方向に形成された切断面で構成されたことを
特徴とする請求項１、あるいは２記載の可変抵抗器。
【請求項４】前記絶縁基板の合成樹脂材料にガラス繊
維を充填させたことを特徴とする請求項３記載の可変抵
抗器。
【請求項５】前記端子は前記絶縁基板の底面と側面の
一部にメッキまたは印刷で形成したことを特徴とする請
求項１、あるいは２、あるいは３、あるいは４記載の可
変抵抗器。
【請求項６】前記端子は金属材料から成り、前記端子
は前記絶縁基板に埋設され該絶縁基板の底面から側面に
沿って上面側に折り曲げ形成されたことを特徴とする請
求項１、あるいは２、あるいは３、あるいは４記載の可
変抵抗器。
【請求項７】前記粗面部は、前記絶縁基板の底面との
間に隙間を設け該底面より上部に形成したことを特徴と
する請求項１、あるいは２、あるいは３、あるいは４、
あるいは５、あるいは６記載の可変抵抗器。
【請求項８】前記粗面部の縦方向の幅寸法は、少なく
とも０．１５ｍｍ以上としたことを特徴とする請求項
１、あるいは２、あるいは３、あるいは４、あるいは
５、あるいは６、あるいは７記載の可変抵抗器。
【請求項９】前記絶縁基板の底面側をプリント基板に
載置し、前記端子をプリント基板に半田付けして取り付
けたことを特徴とする請求項３、あるいは４、あるいは
５、あるいは６、あるいは７、あるいは８記載の可変抵
抗器。