JP4751506B2 - 可変抵抗器 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ロータを回動操作することにより抵抗値の調整を行うことができる可変抵抗器に関し、特にハウジング内にロータを収容した密閉型の可変抵抗器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の可変抵抗器を図２３乃至図２４を参照して説明する。
【０００３】
図２３は従来の可変抵抗器の一例を示す縦断面図であり、図２４はこのような従来の可変抵抗器に使用される摺動子を示した図である。
【０００４】
４１は絶縁性樹脂等からなるハウジングで、その内部にはロータ等を収容する空間を有している。
１２１は絶縁性樹脂等からなるロータで、上部にはロータ１２１を回動操作するためのドライバ等を挿入するドライバ溝２９が形成されており、下部には摺動子等を収容する収容部１３３が形成されている。
４３はセラミック等からなる基板で、その表面には略アーチ状の抵抗体（図示せず）と、その略中心部には中央電極（図示せず）が形成されており、抵抗体の各々の端部と電気的に接続された端子４５，４５と、中央電極と電気的に接続された共通端子４６とを備えている。
前記収容部１３３に、図２４（ａ），（ｂ）に示すようなコイル状の摺動子１０１と、この摺動子１０１を下方に押圧支持する保持部材１０５とを収容することにより、ロータ１２１と摺動子１０１とを一体的に構成している。
【０００５】
ハウジング４１の下方から、摺動子１０１等を収容したロータ１２１を組み込み、さらにロータ１２１の下端部外周にＯリング４７を配設した状態で、抵抗体（図示せず）等が摺動子１０１と当接するように基板４３を組み込み、端子４５，４５、共通端子４６の他端部をハウジング４１上部で折り曲げることにより、ロータ１２１等を上方に押圧した状態で、ハウジング４１内部の空間にロータ１２１等を収容保持している。
この際に、摺動子１０１と基板４３とにより挟まれた空間は、Ｏリング４７により密閉状態に保たれている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような従来の可変抵抗器では、摺動子１０１等をロータ１２１に組み込む際に、摺動子１０１等を正確に位置決めする必要があり、組立工程が煩雑になるという問題があった。
【０００７】
また、コイル状の摺動子１０１の代わりに、図２４（ｃ）に示すような櫛状の摺動子１０２をロータに固着したものもよく知られているが、この場合にも同様の問題を抱えていた。
【０００８】
本発明は以上のような従来の欠点に鑑み、これらの欠点を除去するためになされたものであり、摺動子の位置決めが容易で、組立工程を簡略化することのできる可変抵抗器を得ることを目的としている。
【０００９】
本発明の目的と新規な特徴は、次の説明を添付図面と照らし合わせて読むことにより、より完全に明らかになるであろう。ただし、図面はもっぱら解説のためのものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は少なくとも１つの開口部を有するハウジングと、前記ハウジング内部に回転自在に収容され該ハウジングの開口部から回動操作可能なドライバ溝が形成されたロータと、前記ロータの回転に伴って一体的に回転する導電性材料からなる摺動子と、前記摺動子に形成された摺動接点及び共通接点が各々摺接可能な略アーチ状の抵抗体及び中央電極が形成された基板と、前記基板に形成された抵抗体の端部及び中央電極と各々電気的に接続されハウジング外部へと延出する端子及び共通端子を有する可変抵抗器において、前記ロータは底部に前記摺動子を収容する収容部を備え、該収容部表面から凸状に形成されたボスと、該収容部表面から凹状に形成された案内部とを備え、前記摺動子は、摺動接点と共通接点とが形成された下側部材と、該下側部材と対向する方向に折曲形成された爪部と少なくとも１つの孔部とが形成された上側部材とからなり、これら下側部材と上側部材とが折曲部を介して一体的に形成され、前記ロータに形成されたボスと前記摺動子に形成された孔部とが係合し、前記ロータに形成された案内部と前記摺動子に形成された爪部とが係合し、前記ロータの収容部表面と前記摺動子の上側部材表面とが当接するように、摺動子をロータの収容部に収容する際に、摺動子に位置ずれが生じていた場合に、前記ロータのボスと前記摺動子の孔部とが係合し、且つ前記ロータの案内部の内側壁と前記摺動子の爪部のエッジ部とが当接することにより、摺動子の位置ずれを自動的に矯正可能とすることにより可変抵抗器を構成している。
【００１１】
【００１２】
また、前記摺動子の摺動接点と前記基板の抵抗体とが摺接することにより生じる前記摺動子の浮き上がりを抑制する舌部を上側部材と一体的に形成することにより可変抵抗器を構成している。
【００１３】
【実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００１４】
図１は本発明の第１の実施の形態の可変抵抗器の縦断面図であり、図２はこの可変抵抗器のロータの底面図、図３は図２のＩＩＩ−ＩＩＩ方向から見た断面図、図４乃至図７は各々この可変抵抗器の摺動子の展開図、底面図、正面図、左側面図である。
【００１５】
４１は絶縁性樹脂等からなるハウジングで、その内部にはロータ等を収容する空間を有している。
２１ａは絶縁性樹脂等からなるロータで、図２乃至図３に示すように、上部（図３では下方側）にはロータ２１ａを回動操作するためのドライバ等を挿入するドライバ溝２９が形成されており、下部（図３では上方側）には摺動子１ａを収容する収容部３３が形成されており、この収容部３３には摺動子１ａとロータ２１ａとの位置決めを行うために、収容部３３表面から凸状に形成されたボス２５と、収容部３３表面から凹状に形成された案内部２３ａ，２３ａとを備えており、ボス２５の先端部はその基部に比べて寸法が小さくなるように形成され、案内部２３ａ，２３ａの内側壁には、その奥に行くに従って開口部が狭くなるように傾斜が施されている。
４３はセラミック等からなる基板で、その表面には略アーチ状の抵抗体（図示せず）と、その略中心部には中央電極（図示せず）が形成されており、抵抗体の各々の端部と電気的に接続され、ハウジング４１外部へと延出する端子４５，４５と、中央電極と電気的に接続され、ハウジング４１外部へと延出する共通端子４６を備えている。
１ａは導電性材料からなる摺動子で、図４乃至図７に示すように、摺動接点１５、共通接点１６、孔部７ａとを備える下側部材と、爪部３ａ，３ａ、舌部５ａ、孔部７ｂとを備える上側部材とが、折曲部１１ａを介して一体化されており、下側部材の孔部７ａと上側部材の孔部７ｂとが丁度折り重なり孔部７を構成している。また、上側部材の爪部３ａ，３ａは、図４の一点鎖線ａで示した箇所から上方に略直角に折曲形成され、下側部材の摺動接点１５、共通接点１６は、一点鎖線ｂで示した箇所から下方にプレス加工されるとともに、一点鎖線ｃ，ｄで示した箇所から下方に向けて僅かに折曲加工されている。
【００１６】
ハウジング４１の下方から、ロータ２１ａ、摺動子１ａの順で組み込み、さらにロータ２１ａの下端部外周にＯリング４７を配設した状態で、抵抗体（図示せず）等が摺動子１ａの摺動接点１５、共通接点１６と当接するように基板４３を組み込み、端子４５，４５、共通端子４６の他端部をハウジング４１上部で折り曲げることにより、ロータ２１ａ等を上方に押圧した状態で、ハウジング４１内部の空間にロータ２１ａ等を収容保持している。
この際に、摺動子１ａが収容されているロータ２１ａの収容部３３内は、Ｏリング４７により密閉状態に保たれている。
【００１７】
ここで、図８乃至図１１を用いて、摺動子１ａのロータ２１ａへの組込状態を説明すると、摺動子１ａの爪部３ａ，３ａの外側エッジ部は、折曲部近傍（図４の一点鎖線ａ近傍）から先端部に向かって傾斜するように形成されており、摺動子１ａをロータ２１ａの収容部３３に収容する際に、例えば、図８の底面図（摺動子１ａの下側部材は省略）に示すように、摺動子１ａが基準位置から多少回転した状態で組み付けようとした場合に、ロータ２１ａの突出したボス２５と、摺動子１ａの孔部７とが係合するとともに、摺動子１ａの爪部３ａ，３ａのエッジ先端部が、ロータ２１ａの案内部２３ａ，２３ａの傾斜した内側壁のいずれかと当接することにより、摺動子１ａの上側部材表面がロータ２１ａの収容部３３表面へと近づくに従って、自動的に組込位置が修正され、正確な位置に摺動子１ａを収容することができる。
実験では、基準位置からプラスマイナス１５．６度の範囲内のずれであれば、問題なく組込位置が矯正できることが確認されている。
また、ボス２５の先端部がその基部に比べて寸法が小さくなるように傾斜（曲面を含む）を設けていることから、回転方向のずれ以外に対しても効果があることが実験により確認されている。
加えて、図２１に示すように、ボス２５の立上部分（基部周辺）を略直角に形成することによって、摺動子１ａの孔部７の内周部と、ボス２５の外周面とが当接し易くなり、摺動子１ａの浮き上がりを未然に防止することができる。
【００１８】
また、図２２（Ｂ）に示すように、舌部が設けられていない場合には、摺動接点１５、共通接点１６に加えられる力により摺動子１ａに浮き上がりが生じ、適正な接点圧が得られなくなる危険性があるが、本発明の可変抵抗器では、摺動子１ａの爪部３ａ，３ａの間に舌部５ａを設けているため、図２２（Ａ）に示すように、摺動接点１５、共通接点１６に力が加えられても、舌部５ａにより反力を与えることができるため、常時安定した接点圧を得ることができる。
【００１９】
なお、案内部２３ａ，２３ａの内側壁には、その奥に行くに従って開口部が狭くなるように傾斜が施されている旨説明したが、爪部３ａ，３ａのエッジ先端部が当接することにより、摺動子１ａの上側部材表面がロータ２１ａの収容部３３表面へと近づくに従って、摺動子１ａの組込位置が自動的に修正されるように構成されていれば良く、傾斜に限らず、例えば、階段状に形成されていても問題はない。
【００２０】
次に、本発明の他の実施の形態について、図１２乃至図２０を参照して詳細に説明する。
【００２１】
なお、本発明の第１の実施の形態の可変抵抗器と実質的に同じ構成部材については、ほぼ同一の符号を付すことにより、その詳細な説明を省略する。
【００２２】
図１２は本発明の第２の実施の形態の可変抵抗器の摺動子の展開図、図１３はロータの底面図であり、本発明の第１の実施の形態の可変抵抗器と主に異なる点は、爪部３ｂと案内部２３ｂとを１組とし、爪部３ｂの両側エッジ部と案内部２３ｂの両側内側壁により摺動子１ｂの位置決めを行うとともに、爪部３ｂの両側に舌部５ｂ，５ｂを設けたことにある。
【００２３】
このように、構成することによっても、本発明の第１の実施の形態の可変抵抗器と同様の効果を得ることができる。
【００２４】
図１４は本発明の第３の実施の形態の可変抵抗器の摺動子の展開図、図１５はロータの底面図であり、本発明の第２の実施の形態の可変抵抗器と主に異なる点は、爪部３ｃと案内部２３ｃとを折曲部１１ｃ近傍に設け、ボス２５と同様にロータ２１ｃの収容部から突出する係合突部３１と、これに係合する切欠部９を摺動子１ｃに設け、切欠部９の両端部を舌部５ｃとするとともに、孔部７を上側部材のみに形成したことにある。
【００２５】
このように、構成することによっても、本発明の第１、第２の実施の形態の可変抵抗器と同様の効果を得ることができる。
【００２６】
図１６は本発明の第４の実施の形態の可変抵抗器の摺動子の展開図、図１７はロータの底面図であり、本発明の第３の実施の形態の可変抵抗器と主に異なる点は、爪部３ｄ，３ｄと案内部２３ｄ，２３ｄとを折曲部１１ｃの両外側に設けたことにある。
【００２７】
このように、構成することによっても、本発明の第１乃至第３の実施の形態の可変抵抗器と同様の効果を得ることができる。
【００２８】
図１８は本発明の第５の実施の形態の可変抵抗器の摺動子の展開図、図１９はロータの底面図、図２０は図１９のＸＸ−ＸＸ方向から見た断面図であり、本発明の第１の実施の形態の可変抵抗器と主に異なる点は、舌部５ｅの両サイドを上方に所定角度折曲形成することにより爪部３ｅを設けたことにある。
【００２９】
このように、構成することによっても、本発明の第１の実施の形態の可変抵抗器と同様の効果を得ることができる。
【００３０】
さらに、本発明の第１乃至第４の実施の形態の可変抵抗器にあっては、図１１に示すように、摺動子１ａをロータ２１ａの収容部に収容した状態で、爪部３ａ，３ａのエッジ部が、案内部２３ａ，２３ａの傾斜した内側壁と当接し、摺動子１ａがロータ２１ａの収容部から僅かに浮いた状態となるように、爪部３ａ，３ａのエッジ部と案内部２３ａ，２３ａの内側壁との間隔を設定し、最終的に可変抵抗器の全組立工程が終了した時点で、爪部３ａ，３ａのエッジ部が、案内部２３ａ，２３ａに食い込んだ状態となるように構成することによって、使用状態における摺動子１ａの位置ずれをも確実に防止することができる。
【００３１】
なお、基板から延出する端子及び共通端子により、ハウジングを係止する構造としたが、他の方法により係止する構造としても良く、ハウジングの開口部は、ロータのドライバ溝が回動可能なように、少なくとも１つを有していれば良い。
【００３２】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように本発明にあっては次に列挙する効果を得ることができる。
【００３３】
（１）少なくとも１つの開口部を有するハウジングと、前記ハウジング内部に回転自在に収容され該ハウジングの開口部から回動操作可能なドライバ溝が形成されたロータと、前記ロータの回転に伴って一体的に回転する導電性材料からなる摺動子と、前記摺動子に形成された摺動接点及び共通接点が各々摺接可能な略アーチ状の抵抗体及び中央電極が形成された基板と、前記基板に形成された抵抗体の端部及び中央電極と各々電気的に接続されハウジング外部へと延出する端子及び共通端子を有する可変抵抗器において、前記ロータは底部に前記摺動子を収容する収容部を備え、該収容部表面から凸状に形成されたボスと、該収容部表面から凹状に形成された案内部とを備え、前記摺動子は、摺動接点と共通接点とが形成された下側部材と、該下側部材と対向する方向に折曲形成された爪部と少なくとも１つの孔部とが形成された上側部材とからなり、これら下側部材と上側部材とが折曲部を介して一体的に形成され、前記ロータに形成されたボスと前記摺動子に形成された孔部とが係合し、前記ロータに形成された案内部と前記摺動子に形成された爪部とが係合し、前記ロータの収容部表面と前記摺動子の上側部材表面とが当接するように、前記摺動子を前記ロータの収容部に収容するとともに、摺動子をロータの収容部に収容する際に、摺動子に位置ずれが生じていた場合に、前記ロータのボスと前記摺動子の孔部とが係合し、且つ前記ロータの案内部の内側壁と前記摺動子の爪部のエッジ部とが当接することにより、摺動子の位置ずれを自動的に矯正可能とすることにより可変抵抗器を構成しているため、摺動子が基準位置から多少ずれた状態で組み込まれた場合においても、摺動子の上側部材表面がロータの収容部表面へと近づくに従って、自動的に組込位置が修正され、正確な位置に摺動子を収容することができる。
また、ボスの立上部分（基部周辺）を略直角に形成することによって、摺動子の孔部内周部とボスの外周面とが当接し易くなり、摺動子の浮き上がりを未然に防止することができる。
【００３４】
（２）また、前記ロータの案内部の内側壁に前記摺動子の爪部のエッジ部が当接していることから、最終的に可変抵抗器の全組立工程が終了した時点で、爪部のエッジ部が案内部の内側壁に食い込んだ状態とすることができることから、使用状態における摺動子の位置ずれをも確実に防止することができる。
【００３５】
（３）さらに、前記摺動子の摺動接点と前記基板の抵抗体とが摺接することにより生じる前記摺動子の浮き上がりを抑制する舌部を上側部材と一体的に形成することにより可変抵抗器を構成しているため、摺動接点、共通接点に力が加えられても、舌部により反力を与えることができることから、常時安定した接点圧を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施の形態の可変抵抗器の縦断面図。
【図２】 本発明の第１の実施の形態の可変抵抗器のロータの底面図。
【図３】 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ方向から見た断面図。
【図４】 本発明の第１の実施の形態の可変抵抗器の摺動子の展開図。
【図５】 本発明の第１の実施の形態の可変抵抗器の摺動子の底面図。
【図６】 本発明の第１の実施の形態の可変抵抗器の摺動子の正面図。
【図７】 本発明の第１の実施の形態の可変抵抗器の摺動子の左側面図。
【図８】 本発明の第１の実施の形態の可変抵抗器の摺動子の組込状態を説明する底面図。
【図９】 図８のＩＸ−ＩＸ方向から見た断面図。
【図１０】 本発明の第１の実施の形態の可変抵抗器の摺動子の組込状態を説明する底面図。
【図１１】 図１０のＸＩ−ＸＩ方向から見た断面図。
【図１２】 本発明の第２の実施の形態の可変抵抗器の摺動子の展開図。
【図１３】 本発明の第２の実施の形態の可変抵抗器のロータの底面図。
【図１４】 本発明の第３の実施の形態の可変抵抗器の摺動子の展開図。
【図１５】 本発明の第３の実施の形態の可変抵抗器のロータの底面図。
【図１６】 本発明の第４の実施の形態の可変抵抗器の摺動子の展開図。
【図１７】 本発明の第４の実施の形態の可変抵抗器のロータの底面図。
【図１８】 本発明の第５の実施の形態の可変抵抗器の摺動子の展開図。
【図１９】 本発明の第５の実施の形態の可変抵抗器のロータの底面図。
【図２０】 図１９のＸＸ−ＸＸ方向から見た断面図。
【図２１】 ボスと孔部の当接による摺動子の浮き上がり抑制効果を説明する図。
【図２２】 舌部による摺動子の浮き上がり抑制効果を説明する図。
【図２３】 従来の可変抵抗器の一例を示す縦断面図。
【図２４】 従来の摺動子の一例を示す図。
【符号の説明】
１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ，１０１，１０２：摺動子、
３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅ：爪部、
５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｅ：舌部、
７ａ，７ｂ，７：孔部、 ９：切欠部、
１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ，１１ｅ：折曲部、
１５：摺動接点、 １６：共通接点、
２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，２１ｅ，１２１：ロータ、
２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ，２３ｅ：案内部、
２５：ボス、 ２７：回転止め、
２９：ドライバ溝、 ３１：係合突部、
３３，１３３：収容部、
４１：ハウジング、 ４３：基板、
４５：端子、 ４６：共通端子、
４７：Ｏリング、 １０５：保持部材。

Claims (2)

1. 少なくとも１つの開口部を有するハウジングと、前記ハウジング内部に回転自在に収容され該ハウジングの開口部から回動操作可能なドライバ溝が形成されたロータと、前記ロータの回転に伴って一体的に回転する導電性材料からなる摺動子と、前記摺動子に形成された摺動接点及び共通接点が各々摺接可能な略アーチ状の抵抗体及び中央電極が形成された基板と、前記基板に形成された抵抗体の端部及び中央電極と各々電気的に接続されハウジング外部へと延出する端子及び共通端子を有する可変抵抗器において、
   前記ロータは底部に前記摺動子を収容する収容部を備え、該収容部表面から凸状に形成されたボスと、該収容部表面から凹状に形成された案内部とを備え、
   前記摺動子は、摺動接点と共通接点とが形成された下側部材と、該下側部材と対向する方向に折曲形成された爪部と少なくとも１つの孔部とが形成された上側部材とからなり、これら下側部材と上側部材とが折曲部を介して一体的に形成され、
   前記ロータに形成されたボスと前記摺動子に形成された孔部とが係合し、前記ロータに形成された案内部と前記摺動子に形成された爪部とが係合し、前記ロータの収容部表面と前記摺動子の上側部材表面とが当接するように、前記摺動子を前記ロータの収容部に収容するとともに、
   摺動子をロータの収容部に収容する際に、摺動子に位置ずれが生じていた場合に、前記ロータのボスと前記摺動子の孔部とが係合し、且つ前記ロータの案内部の内側壁と前記摺動子の爪部のエッジ部とが当接することにより、摺動子の位置ずれを自動的に矯正可能としたことを特徴とする可変抵抗器。
2. 前記摺動子の摺動接点と前記基板の抵抗体とが摺接することにより生じる前記摺動子の浮き上がりを抑制する舌部を上側部材と一体的に形成したことを特徴とする請求項１記載の可変抵抗器。

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