JPH10312914A - スイッチ付回転可変抵抗器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】スイッチ入切の際にクリック音を発する新規な
スイッチ機構を備えたスイッチ付回転可変抵抗器を提供
する。 【解決手段】抵抗体３Ａと導体４Ｃ及び導体４Ａと４Ｂ
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
イッチ用の摺動子２９Ａ、２９Ｂを配設するとともに樹
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と、他方の主面２３に当着される
とともに小孔２５の位置に相対する一部分が弾性変形す
る金属板３２と、小孔２５に配設された小球３１と、ツ
マミ３５の回転停止位置における前記小孔２５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（楔
形）と凹部３８（矩形）が設けられてツマミ３５が回転
されるに伴い小球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度押入されてクリック音が発生する。

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
・非接触のスイッチ機構の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し
まうのが一般である。

【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い。

【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１１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の両端部から印刷導体５、６（銀ペイ
ント等）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
（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１３に配設するとともに前記樹脂基板１の
一方主面２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】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、従来の超薄型の回転可変抵抗器の厚さをほぼその
ままにスイッチ機構を付加し、且つスイッチの入切操作
に際してクリック音がするように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。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は、 （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、前記樹
脂基板の小孔に配設された小孔よりも小さく樹脂基板の
厚さよりも大きい直径の小球と、からなり、さらに前記
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
られて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
基板の小孔に配された小球が前記金属板によってツマミ
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
ることにより、上記目的を達成するものである。

【００１５】（２） また、ツマミの２つの近接する凹
部の一方凹部断面が垂直面からなる略矩形状であり他方
の凹部断面が斜面を有する楔形状であることを特徴とす
る上記（１）記載のスイッチ付回転可変抵抗器を提供す
ることにより、上記目的を達成するものである。

【００１６】上記のようにツマミの周辺部分に「近接す
る２つの凹部」を設けたことによって、樹脂基板の小孔
に配された小球（これ自身は小孔内にほぼ全体が在って
前後左右への動きが規制され且つ上下が金属板とツマミ
との間に挟持されている状態である）が凹部の段差を瞬
間に越えることになりその時クリック音が発生する。こ
れは右回転方向及び左回転方向の双方で発生する。

【００１７】また、同様の機構をツマミの回転途中（中
点）で配設すると、準安定停留位置ができ、そこに至る
とクリック音が発生することになる。

【００１８】

【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。

【００１９】図１は本発明の請求項１乃至請求項２に係
るスイッチ付回転可変抵抗器３０の構造を説明するため
の斜視図である。図２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３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
４は金属板の平面図である。図５は上記スイッチ付回転
可変抵抗器３０の側面図である。

【００２０】図１及び図５において、スイッチ付回転可
変抵抗器３０の構造を概説すると、抵抗体３Ａと導体４
Ｃ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と、
前記樹脂基板２１の抵抗体３Ａと導体４Ｃ、及び導体４
Ａ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と、前記樹脂基板２１の他方の主面２３
（図１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４参照）と、前記樹脂基板
２１の小孔２５に配設された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。

【００２１】ここに上記ツマミ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３８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１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。

【００２２】全体の寸法は、最大縦１７ｍｍ，横１４ｍ
ｍで、厚さＨは１．８ｍｍ程度となり、超薄型で超小型
の回転可変抵抗器に属し、スイッチ付きとして全体の寸
法がスイッチ無しの回転可変抵抗器と比して増大する部
分は殆ど無いといえる（実質ゼロである）。

【００２３】また、使用部材についてもスイッチ付きと
して新たに付加される部材は小球３１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
昇は可及的に抑えられる。尚、小球以外の部材は従来の
スイッチの無い超薄型の２連回転可変抵抗器に使用され
ているものを流用することが可能である（２連の可変抵
抗機構の内のひとつをスイッチ機構として流用し、その
同心円状の抵抗体をスイッチの導体４Ａ、４Ｂに変更す
る）。

【００２４】次に、主要部材について説明する。

【００２５】ツマミ３５は樹脂製であり、概ね直径１４
ｍｍ、周辺部の厚さが０．９ｍｍで、ツマミの外周は６
０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。

【００２６】樹脂基板２１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１１ｍｍ、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、４
Ｂ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。

【００２７】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構造である。この延伸部分３
２Ａは多少樹脂基板方向に曲げて小孔２５内の小球３１
を押圧することが好ましいであろう。

【００２８】小球３１は直径１ｍｍ程度のクロームメッ
キされた鋼球が適当であるが、勿論クリック音が発生す
る硬質な耐久性のある球であればよく、例えばセラミッ
ク球でもよい。

【００２９】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１参照）。

【００３０】次に、上記のような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
カニズムについて詳述する。

【００３１】図６は本発明の請求項１に係るツマミ３５
と樹脂基板２１、小球３１、金属板の延伸部分３２Ａと
の関係を示す拡大断面図である。

【００３２】凹部３８、３７′は例えば共に単純な垂直
面からなる矩形状の断面であり、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、先
ず小球３１が凹部３７′に金属板の延伸部分３２Ａの弾
性力ｆで付勢されて押入されて凹部３７′の底面に衝っ
てクリック音が生じ、続けてツマミを回すと凹部３７′
から出て凹部３８に押入され、この時に再びクリック音
が生じる。このクリック音はゆっくりと回す場合でも殆
ど同時に聞こえるので「カチッ、カチッ」と２度聞こえ
ても違和感は少ないであろう。

【００３３】回転停止位置（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、クリック音が一度だけ生じる。

【００３４】尚、凹部の深さは小球３１の半径よりも小
さいことが肝要である。本実施の形態では小球３１の半
径が０．５ｍｍに対して深さは０．３ｍｍに設定されて
いる。

【００３５】上記のように凹部３７′、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。

【００３６】およそ適度な音量のクリック音を発生させ
つつ適度な手応えとスムーズな回転を得るためには、凹
部の深さは小球３１の半径の０．５〜０．７倍が望まし
い。

【００３７】次に、本発明の請求項２に係るスイッチ付
回転可変抵抗器は、図１及び図７に示されるように特に
請求項１における前記ツマミ３５の２つの近接する凹部
３７、３８のうち一方凹部断面３８が垂直面からなる略
矩形状であり、他方の凹部３７の断面が斜面３７ａを有
する楔形状であることを特徴とする。

【００３８】上記構造の場合、図７から図１０に示され
るツマミ３５と樹脂基板２１、小球３１、金属板３２の
延伸部分３２Ａとの関係を示す拡大断面図から判るよう
に、スイッチを図７のようなオン状態から図１０のよう
なオフ状態にする操作において、ツマミ３５を太矢印の
方向へ回すと先ず小球３１は図８のように楔形の凹部３
７に押入されるが、この際前述の略矩形状の凹部３７′
の場合のように垂直面からなる段差を瞬時に落ちるので
はなくテーパーのついた斜面３７ａを転がるのでクリッ
ク音が発生せず、図９のような状態から次の凹部３８に
押入される時に一度だけクリック音が発生する。

【００３９】また、逆にスイッチをオフからオンにする
場合、図１０に示されるオフ状態で凹部３８に押入され
ていた小球３１は押し出された後、直ぐに凹部３７の楔
形断面の垂直面から瞬時に押入（落下）してクリック音
が発生する。

【００４０】以上のように一方の凹部３７（但し、凹部
３７、３８の位置関係はスイッチの設定箇所とツマミの
回転方向にて一義的に定まり、凹部３７はオン状態から
オフ状態に移る場合に小球３１が最初に押入される凹部
を指す）を楔形断面とすることで図６のような単なる略
矩形断面の凹部３７′よりも適切なクリック音と手応え
が得られて確実なスイッチの入切操作が為されるのであ
る。

【００４１】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３０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。

【００４２】以上詳述したように、本発明のスイッチ付
回転可変抵抗器は特にそのスイッチ機構が超薄型化／小
型化に即応し、今後の超薄型の回転可変抵抗器のスイッ
チ機構を決定づける誠に有用な発明であることは疑いな
いところである。

【００４３】

【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。

【００４４】（１）スイッチ機構の付加に伴う寸法の増
加がほとんどなく、超薄型の回転可変抵抗器に適応し得
るという優れた効果を有する。

【００４５】（２）クリック音がスイッチの入切の際に
発生するのでスイッチ操作が手応えとともに音で確認で
きるという優れた効果を有する。

【００４６】（３）スイッチの入切の際のクリック音が
入切の際に一度だけ発生するので確実なスイッチ操作が
できるという優れた効果を有する。

【００４７】（４）スイッチ機構が簡単で部品点数の増
加も少なく組立も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。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の請求項１乃至請求項２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】 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３】 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４】 金属板の平面図である。

【図５】 上記スイッチ付回転可変抵抗器の側面図であ
る。

【図６】 本発明の請求項１に係るツマミと樹脂基板、
小球、金属板の延伸部分との関係を示す拡大断面図であ
る。

【図７】 本発明の請求項２に係るツマミと樹脂基板、
小球、金属板の延伸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８】 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９】 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１０】 同オフ状態での関係を示す拡大断面図であ
る。

【図１１】 従来の超薄型の回転可変抵抗器の構造例を
示す斜視図である。

【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 スイッチ付回転可変抵抗器 ３１ 小球 ３２ 金属板 ３２Ａ 延伸部分 ３７、３７′、３８ 凹部 ３７ａ 斜面

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【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、前記樹脂基板の小孔に配設された小孔よりも小さく
   樹脂基板の厚さよりも大きい直径の小球と、からなり、
   さらに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
   凹部が設けられて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に配された小球が前記金属板によ
   ってツマミ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。
2. 【請求項２】 前記ツマミの２つの近接する凹部の一方
   凹部断面が垂直面からなる略矩形状であり他方の凹部断
   面が斜面を有する楔形状であることを特徴とする請求項
   １記載のスイッチ付回転可変抵抗器。