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

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。

Images