JP4003752B2 - 抵抗基板及び可変抵抗器 - Google Patents

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Description

本発明は、抵抗基板及び可変抵抗器、特に、二つの導電部間の抵抗値を可変可能な抵抗基板、及び、基板に設けた抵抗体上を摺動子が摺動して抵抗値を調整するようにした可変抵抗器に関する。
従来、摺動子が抵抗体上を摺動して抵抗値を調整するようにした回転型の可変抵抗器としては、特許文献1に記載のものが知られている。図8にこの可変抵抗器の製造工程中において端子形状に打ち抜かれたフープ材40に基板10を樹脂成形した状態を示し、図9に基板10上に抵抗体15を略円環状に形成して金属端子12,13をフープ材40から切り離した状態を示す。
端子12は端子部12aと円環状の集電体12bにて形成されており、集電体12bは基板10の表面に露出している。また、一対の端子13は端子部13aと端部13bにて形成されており、端部13b,13bは基板10の表面に露出している。集電体12bと抵抗体15は同心円上をなし、これらの表面を図示しない摺動子が摺動し、その回転角度に応じて端子12,13間の抵抗値が調整される。
即ち、摺動子を最大回転角まで回転させたときの抵抗値は、端部13b,13b間の抵抗体10の延面長さに比例することになり、抵抗値の可変範囲は端部13b,13bの角度Yを除く抵抗体15の延面長さに相当する。ここで、角度Yとは、抵抗体15の中心から端部13b,13bを結ぶ直線のうち、最大角度となる端部13b,13bの外側部分を通過する直線間の角度を意味する。
ところで、この種の可変抵抗器は、一対の端子13を金属製フープ材40から金型で打ち抜いて形成されるため、抵抗値の可変範囲が異なる種々のバリエーションを製造しようとすると、端部13b,13bの位置(即ち、角度Y)を変更する必要があり、バリエーションの数だけ金型を製作することになる。しかし、金型を複数種類設計して用意することは煩雑であり、コストも高くなって実際的ではなかった。このような問題点は、回転型に限らず、摺動子が直線状にスライドするタイプの可変抵抗器においても同様であった。
また、回転型の可変抵抗器において、抵抗値の可変範囲を大きくするには、端部13b,13bをできるだけ近接させること(即ち、角度Yを小さくすること)が必要となる。しかし、端子13,13の間に、集電体12bと一体となった端子12が位置するため、この端子12が端部13b,13bを近接させる際の障害となり、抵抗値の可変範囲を大きくするのに限界を有していた。
特開2003−124009号公報
そこで、本発明の目的は、抵抗値の可変範囲を拡大することができ、かつ、可変範囲が異なる種々のバリエーションを容易に製造できる抵抗基板及び可変抵抗器を提供することにある。
以上の目的を達成するため、本発明に係る抵抗基板は、基板に形成された二つの導電部を該基板上に設けた抵抗体で電気的に接続した抵抗基板において、前記導電部は、二つの金属端子の前記基板の表面に露出している部分と、該露出部の一部と電気的に接続するように前記抵抗体が延在する方向に形成された電極とからなり、前記導電部は、前記電極の一部を露出した状態で絶縁膜にて被覆されており、前記抵抗体は、その両端部において前記絶縁膜で被覆されていない前記電極の露出部で前記電極と電気的に接続されていることを特徴とする。
本発明に係る抵抗基板にあっては、絶縁膜で被覆されていない二つの電極の露出部どうしが抵抗体で電気的に接続される。従って、この露出部の位置を変更すること、即ち、導電部を覆う絶縁膜の形成位置を変更するだけで抵抗値の可変範囲を拡大することができ、しかも、抵抗値の可変範囲に種々のバリエーションをもたせることができる。それゆえ、従来の如く、種々の金型を用いて端子を型抜きする必要がなくなり、抵抗値の可変範囲が異なる種々の抵抗基板や可変抵抗器を容易に製造することができる。
また、本発明に係る可変抵抗器は、前記抵抗基板と、前記抵抗体の表面を摺動可能な摺動子とを備えたことを特徴とする。前記抵抗体をその一部が切り欠かれた略円環状とすれば、摺動子の回転位置に応じて抵抗値を調整できる回転型の可変抵抗器であって抵抗値の可変範囲を拡大したもの、あるいは、抵抗値の可変範囲が種々に異なったものを容易に得ることができる。
特に、抵抗体の中心から絶縁膜で被覆されていない電極の露出部を通過する直線間の切り欠き側の最大角度が、抵抗体の中心から金属端子の基板表面への露出部を通過する直線間の切り欠き側の最大角度よりも小さく設定すれば、金属端子の形状や設置位置を変更することなく略円環状をなす抵抗体の実質延面長さを大きくすることができ、抵抗値の可変範囲をできるだけ大きく設定することができる。
以下、本発明に係る可変抵抗器の実施例について、添付図面を参照して説明する。
(第1実施例、図1及び図2参照)
本発明の第1実施例である抵抗基板について図1及び図2を参照して説明する。
この抵抗基板50は、絶縁材からなる基板51と、二つの導電性金属端子52,52と、導電部53,53と、抵抗体56とから構成されている。
金属端子52は基板51の表面に上部52aが露出した状態で設置されている。導電部53は、金属端子52の上部露出部52aと、該露出部52aと電気的に接続するように抵抗体56の延在方向Xに形成された電極膜54とで構成されている。この電極膜54は該電極膜54の一部54aを露出した状態で絶縁膜55にて被覆されている。
抵抗体56は導電性樹脂材を基板51の表面に塗布したもので、その両端部は前記導電部53,53を覆う位置まで塗布されている。抵抗体56は露出部54aで電極膜54と電気的に接続され、該電極膜54を介して金属端子52と電気的に接続されている。
この抵抗基板50は抵抗体56上を摺動子57が矢印X方向にスライドし、その停止位置に応じて摺動子57と金属端子52との間の抵抗値が調整可能である。この場合、抵抗値の可変範囲は抵抗体56の両端部と電極膜54の露出部54aとの接触部間隔である。図2(A)に示すように、露出部54aを抵抗体56の延在方向(矢印X)の外側に設定すれば抵抗値の可変範囲は大きくなる。また、図2(B)に示すように、露出部54aを抵抗体56の延在方向(矢印X)の内側に設定すれば抵抗値の可変範囲は小さくなる。
即ち、本第1実施例においては、絶縁膜55の塗布時に抵抗体56の両端部が接触する露出部54aの位置を変更するだけで、金属端子52,52の位置や形状を変更することなく、抵抗値の可変範囲に種々のバリエーションを持たせることができる。
なお、前記電極膜54には、銀系、カーボンなどの炭素系導電材料などの導電材料を含むフェノール系、エポキシ系などの熱硬化型の樹脂材料などが用いられる。前記絶縁膜55には、フェノール系、エポキシ系などの熱硬化型の樹脂材料などが用いられている。但し、これらに限定するものではない。また、抵抗体56などは従来と同様の材料が使用されている。
(第2実施例、図3〜図7参照)
次に、本発明の第2実施例である回転型の可変抵抗器について図3〜図7を参照して説明する。
この可変抵抗器1は、図3及び図4に示すように、樹脂成形品からなる基板10と、樹脂成形品からなるカバー20と、摺動子35を備えた樹脂成形品からなる回転軸30とで構成されている。基板10は中心孔11を有し、第1の端子12及び第2の端子13,13が埋設されている。
第1の端子12はその端部12a,12aが基板10の側面から突出し、中央部が円環状の集電体12bとして基板10の表面に露出している。第1の端子12はその端部12a,12aと集電体12bとを1枚の金属材から一体的にカットしたものである。第2の端子13,13はその端部13aが基板10の側面から突出し、他端部13b(図7(A)参照)が基板10の表面に露出している。
前記端子12,13は、図7(A)に示すように、長尺のフープ材40を所定形状に打ち抜いて形成したもので、図示しない成形金型に挿入されて基板10が樹脂成形される。この樹脂成形の後、基板10の表面には抵抗体15が導電性樹脂材を塗布することにより略円環状に形成され、抵抗体15の互いに対抗する両端部15aは前記端子13の他端露出部13bと以下に説明する導電部43を介して電気的に接続される。集電体12bと抵抗体15とは基板10の表面に同心円上に設けられ、集電体12bは抵抗体15の内側に位置している。
回転軸30は、中心孔31を有し、フランジ部32の周囲に摺動子35を取り付けたもので、基板10の中心孔11に回転自在に装着されている。摺動子35は導電性金属材からなり、抵抗体15上を弾性的に圧接状態で摺動するブラシ状の第1の接片35aと、集電体12b上を弾性的に圧接状態で摺動するブラシ状の第2の接片35bとを有している。
回転軸30の中心孔31は、図3(A)に示すように、円形孔の一部が埋め込まれた形状をなしている。中心孔31に図示しない操作シャフトが挿入されて左右いずれかの方向に回転することにより、回転軸30と共に摺動子35が一体的に回転し、接片35a,35bの抵抗体15及び集電体12bに対する接触位置が変化することにより、抵抗体15及び集電体12bの延面長さが変更され、端子12,13間の抵抗値が調整される。
ここで、導電部43について説明する。この導電部43は前記第1実施例における導電部53と基本的には同じ構成を有するもので、端子13の他端露出部13bと、該露出部13bと電気的に接続するように抵抗体15の延在方向X(図6参照)に形成された電極膜44とで構成されている。この電極膜44は電極膜44の一部44aを露出した状態で絶縁膜45にて被覆されている。
導電部43は次の手順で形成される。まず、図7(A)に示すように、端子12,13を打ち抜いたフープ材40に基板10を樹脂成形する際、端子13の他端部13bが基板10の表面に露出される。次に、図7(B)に示すように、基板10の表面に端子13,13の他端露出部13b,13bを覆うように、かつ、露出部13b,13bと電気的に接続した電極膜44,44(図7(B)において斜線を付した部分)をそれぞれ独立して形成する。
さらに、図7(C)に示すように、電極膜44,44を該電極膜44,44の一部44a,44aを露出した状態(図7(C)において斜線を付した部分)で絶縁膜45にて被覆する。次に、基板10の表面に抵抗体15を形成することにより、図5に示すように、抵抗体15の両端部15a,15aが導電部43,43を介して端子13,13と電気的に接続されることになる。詳しくは、抵抗体15の両端部15a,15aは露出部44a,44aで電極膜44,44と電気的に接続され、さらに、該電極膜44,44を介して端子13,13と電気的に接続されている。
この可変抵抗器1において、図7(C)に示すように、前記露出部44a,44aは端子13,13の他端露出部13b,13bの内側に形成されており、その角度Y1を除く抵抗体15の延面長さが抵抗値の可変範囲に相当する。ここで、角度Y1とは、抵抗体15の中心から露出部44a,44aを結ぶ直線のうち、最大角度となる露出部44a,44aの外側部分を通過する直線間の角度を意味する。
前記露出部44a,44aは端子13,13の他端露出部13b,13bの外側部分に形成することも可能であり、この場合はその角度Y2を除く抵抗体15の延面長さが抵抗値の可変範囲に相当する。ここで、角度Y2とは、抵抗体15の中心から露出部13b,13bを結ぶ直線のうち、最大角度となる露出部13b,13bの外側部分を通過する直線間の角度を意味する。そして、角度Y1を角度Y2よりも小さく設定することにより、抵抗値の可変範囲を大きく拡大することができる。
即ち、可変抵抗器1においては、絶縁膜45の塗布時に抵抗体15が接触する露出部44a,44aの位置を変更するだけで、端子13の位置や形状を変更することなく、抵抗値の可変範囲を拡大し、かつ、その可変範囲に種々のバリエーションを持たせることができる。
また、本第2実施例の可変抵抗器1において、前述の如く、角度Y1を角度Y2よりも小さく設定することにより、端子13,13の間に端子12が存在していても、略円環状をなす抵抗体15の実質延面長さを大きくすることができ、抵抗値の可変範囲をできるだけ大きく設定できることを意味する。
なお、本第2実施例において、電極膜44及び絶縁膜45の材料は前記第1実施例と同様であるが、これに限定するものではない。また、抵抗体15などは従来と同様の材料が使用されている。
(他の実施例)
なお、本発明に係る抵抗基板及び可変抵抗器は前記実施例に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更できる。特に、基板、抵抗体、摺動子あるいは集電体の細部の構造や形状は任意である。
本発明の第1実施例である抵抗基板を示す斜視図である。 前記抵抗基板を示す断面図であり、(A)は最大抵抗値が比較的大きい場合、(B)は最大抵抗値が比較的小さい場合を示す。 本発明の第2実施例である可変抵抗器を示し、(A)は平面図、(B)は側面図である。 前記可変抵抗器を示す断面図である。 前記可変抵抗器の完成された基板を示す平面図である。 図5の部分拡大図である。 前記可変抵抗器の製造工程を示し、(A)は基板のモールド成形時を示し、(B)は電極膜形成時を示し、(C)は絶縁膜形成時を示す。 従来の可変抵抗器において基板のモールド成形時を示す平面図である。 従来の可変抵抗器の完成された基板を示す平面図である。
符号の説明
1…可変抵抗器
10…基板
13…金属端子
13b…他端露出部
15…抵抗体
35…摺動子
43,53…導電部
44,54…電極膜
44a,54a…露出部
45,55…絶縁膜
50…抵抗基板
52…金属端子
52a…上部露出部
Y1,Y2…角度

Claims (4)

  1. 基板に形成された二つの導電部を該基板上に設けた抵抗体で電気的に接続した抵抗基板において、
    前記導電部は、二つの金属端子の前記基板の表面に露出している部分と、該露出部の一部と電気的に接続するように前記抵抗体が延在する方向に形成された電極とからなり、
    前記導電部は、前記電極の一部を露出した状態で絶縁膜にて被覆されており、
    前記抵抗体は、その両端部において前記絶縁膜で被覆されていない前記電極の露出部で前記電極と電気的に接続されていること、
    を特徴とする抵抗基板。
  2. 請求項1に記載の抵抗基板と、前記抵抗体の表面を摺動可能な摺動子とを備えたことを特徴とする可変抵抗器。
  3. 前記抵抗体は一部が切り欠かれた略円環状であることを特徴とする請求項2に記載の可変抵抗器。
  4. 前記抵抗体の中心から前記絶縁膜で被覆されていない前記電極の露出部を通過する直線間の前記切り欠き側の最大角度が、前記抵抗体の中心から前記金属端子の基板表面への露出部を通過する直線間の前記切り欠き側の最大角度よりも小さいことを特徴とする請求項3に記載の可変抵抗器。
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