JPS6153841B2 - - Google Patents

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JPS6153841B2
JPS6153841B2 JP56136434A JP13643481A JPS6153841B2 JP S6153841 B2 JPS6153841 B2 JP S6153841B2 JP 56136434 A JP56136434 A JP 56136434A JP 13643481 A JP13643481 A JP 13643481A JP S6153841 B2 JPS6153841 B2 JP S6153841B2
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JP
Japan
Prior art keywords
contact
curved surface
movable contact
variable resistance
resistance element
Prior art date
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Expired
Application number
JP56136434A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS5837902A (ja
Inventor
Ryoichi Sado
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shin Etsu Chemical Co Ltd
Original Assignee
Shin Etsu Chemical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Shin Etsu Chemical Co Ltd filed Critical Shin Etsu Chemical Co Ltd
Priority to JP13643481A priority Critical patent/JPS5837902A/ja
Publication of JPS5837902A publication Critical patent/JPS5837902A/ja
Publication of JPS6153841B2 publication Critical patent/JPS6153841B2/ja
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は新規かつ改良された可変抵抗素子の構
造に関するものである。
従来、可変抵抗素子の1つとして導電性ゴム成
形品からなるものが知られている。この可変抵抗
素子は、成形品に外力を加えて圧縮変形させ、こ
れに伴う抵抗値変化を利用するものである。この
抵抗値変化は、おおむね導電性ゴム成形体内
に、分散混合したカーボンブラツク、金属粒子な
どの圧縮変形に伴う導電性粒子間接触およびまた
は離反に基づくもの、導電性ゴム成形品とこれ
に接触する電極との接触面積の変化に基づくも
の、およびこれらを複合してなるものとに大別
することができるが、しかし、上記導電性粒子の
接触および離反の状態は導電性ゴム成形品の繰返
し押圧荷重印加に伴つて圧縮変形と押圧方向に垂
直な方向への膨出変形により導電性粒子がこれを
包み込むマトリツクスから剥離して変り易く、ま
た上記接触面における伸張挙動と共に摩擦損傷も
生じ、その結果、導電性ゴム成形品に対して同じ
押圧荷重を印加しても常に一定の抵抗値変化を取
り出すことができず、換言すれば抵抗値変化の再
現性に乏しく、その抵抗値制御も困難であるため
にその用途が大幅に制約されるというものであつ
た。
本発明はかかる問題点を解決し、抵抗値変化の
再現性にすぐれ、抵抗値制御の容易な新規かつ改
良された導電性ゴム成形品からなる可変抵抗素子
を提供するものであつて、これはプリント回路基
板上の固定接点電極に対向して、該固定接点電極
面に向つて突出する缺円状湾曲面上に軸方向に
延びる複数の導電性突条を互いに離間して平行に
配列してなるゴム成形品からなる可動接点を配設
し、該可動接点の湾曲面の周縁近傍に上方から押
圧荷重を印加して、該固定接点電極に対する該湾
曲面の接触面積を変化させることを特徴とするも
のである。
これを説明すると、本発明の可変抵抗素子は、
導電性ゴム成形品からなる可動接点の押圧荷重印
加による圧縮変形に伴う導電性粒子の粒子間接触
およびまたは離反に基づく抵抗値変化を全く無視
するか、もしくは極くわずかなものとし、主とし
て固定接点電極とこれに対向配置したゴム成形品
からなる可動接点との押圧荷重の変化に伴う接触
面積の変化に基づく抵抗値変化を利用するもの
で、そのために本発明の可変抵抗素子ではゴム成
形品からなる可動接点の形状を固定接点電極面に
向かつて突出し、かつ互いに離間して平行に配列
された複数の導電性突条を配列した缺円状湾曲
面となし、しかもその押圧荷重を該可動接点の湾
曲面の周縁近傍に上方から印加するようにしてな
る構成を採るものであり、上記構成に本発明にな
る可変抵抗素子においては、可動接点はの押圧力
の印加に伴つて固定接点電極に対する可動接点の
接触面を定量的に、かつ段階的に変化させること
ができ、したがつてその抵抗値制御を極めて容易
なものとすることができるのである。
しかして、本発明の可変抵抗素子における可動
接点の形状は、上記のように固定接点電極に対向
する面が固定接点側に突出し、かつ互いに離間し
て平行に配列された複数の導電性突条を配列した
缺円状とする必要があり、この突条を配列すべ
き缺円状湾曲面はたとえばこの缺円状の長軸
に直交する断面が半楕円形でももちろんよいので
あるが、本発明においては円柱状をその軸方向に
平行な面で切断したものが最も好ましいものとさ
れる。
以下添付図面に基づいて本発明を詳細に説明す
る。
まず、第1図は本発明になる可変抵抗素子の基
本的原理を説明するための素子の構成図を示すも
のであつて、これは基本的には導電性ゴム成形品
からなる缺円状の湾曲面上に軸方向に延びる複
数の導電性突条を互いに離間して平行に配列した
可動接点1と該缺円状体の湾曲面1aを押圧接
触させる1対の固定接点電極2a,2bととから
構成されるものである。
本発明においては、上記可動接点の湾曲面1a
の周縁部1bに押圧荷重(矢印参照)を印加する
とき、まずこの湾曲面1aの最下にある突条部を
上記固定接点電極2a,2bに接触させ、ついで
この押圧荷重を増すとき、その湾曲面1aの曲率
が増大するにつれて最下にある突条部の左右の突
条が順次段階的に上記固定接点電極2a,2bに
接触させるように変形させ、これに伴つて固定接
点電極2a,2b面に接触する湾曲面1aの面積
を定量的に、かつ段階的に増大させ、結果として
電極2a,2b間の抵抗値が、順次段階的に急激
に減少されるようにするのである。(第1図b,
c参照)。ここで重要なことは、可動接点1に対
する押圧荷重の増加に伴つ該可動接点1を無理な
く変形させることである。
なお、可動接点1の湾曲面上の最下にある突条
部は常時固定接点電極に接触するようにしてもよ
く、また操作時のみに接触するようにしてもよ
い。
上記したような動作を可能にする、第1図の可
動接点に類似するものとしては第2図に示すよう
なゴム成形体を例示することができる。すなわ
ち、第2図は湾曲面に沿つて導電性ゴムからなる
複数の突条片1cを平行に配列一体化しかつこの
突条片間を絶縁性ゴムで埋めてなる構成を採るも
のであり、このように湾曲面にのみ導電性を付与
するという考えは第1図においても適用可能であ
る。なお、本発明における可動接点1の湾曲面1
aの基本的形状については、湾曲面上に軸方向に
延びる複数の導電性突条が設けられている限り、
その軸方向に直交する断面の形状が半円形状、半
楕円形のような構成とすることもできる。
本発明における可動接点1の湾曲面1aの曲率
半径は、それが1.5mm以下では顕著な接触面積の
変化を取り出せなくなつて実用的でなくなり、他
方これが30mmを越えると可変抵抗素子全体の大き
さが大きくなりすぎて取扱いが困難となつてやは
り実用的でなくなるので、これは好ましくは3mm
〜25mm、さらに好ましくは6〜15mmとすべくであ
る。また、可動接点を構成するゴム成形品のゴム
硬度はシヨアAで80以下、好ましくは70以下、さ
らに好ましくは60以下とすることがよく、したが
つてこのゴム成形品は発泡体あるいは多孔質体と
してもよいが、しかしこの可動接点は第1図に示
すようにその湾曲面の周縁部に押圧荷重を作用さ
せたとき、座屈変形が生じない程度のものとする
必要があることはいうまでもない。
つぎに、第3図〜第6図は、本発明になる可変
抵抗素子の実施例を示すものであつて、まず第3
図は可動接点1の湾曲面1aの両端をアクチユエ
ーター3に把持し、アクチユエーターに一体化し
た押釦4により押圧荷重を印加するようにした押
釦形式の可変抵抗素子を示すものであり、第4図
は複数個の可動接点1をシート状ゴムカバー部材
5の下面に担持一体化し、やはり押釦4により押
圧荷重を印加するようにした、たとえばキーボー
ド装置に組込むのに適した可変抵抗素子の構造を
示すものである。なお、図中6は固定接点電極2
a,2bおよび所要の回路配線を施したプリント
回路基板、7はケーシングないしアツパーボード
部材である。
第5図はゴム弾性体からなるブリツジ型押圧制
御部材8の下面中央に可動接点1を担持一体化し
てなるものであつて、これも第3図、第4図に示
す可変抵抗素子と同様に、上記可動接点1の下方
に固定接点電極を配設して可変抵抗素子を構成す
るものでである。第6図は第5図に示す構成の可
動接点を有する押圧制御部材を多数連接一体化し
てなるものであて、これらはそれぞれ押圧制御部
材の頂部に設けた突起8aの上方に押釦とか、適
当なアクチユエータを配置して押圧荷重が加えら
れるようになつている。
なお、上記した本発明になる可変抵抗素子は、
たとえば、圧力センサー、電子楽器、電子遊戯
器、電子ゲーム器、電気、電子装置のキヤリブレ
ーシヨン回路、マイコン装置あるいは各種スイツ
チング装置、調節装置等において有用とされるも
のである。
以上説明した通り、本発明になる可変抵抗素子
は基本的には導電性ゴム成形品からなる可動接点
を固定接点電極面に押圧して突条を順次段階的に
接触させ、押圧荷重の増加に伴つて可動接点をそ
の湾曲面の曲率半径が増大するように無理なく変
形させて両接点間の接触面積を定量的、且つ段階
的に増大させるようにしてなるものであり、換言
すれば可動接点の変形に伴つて、これに充填配合
した導電性粒子の粒子接触およびまたは離反に基
づく抵抗値変化を無視するか、極くわずかなもの
とすると共に、可動接点の湾曲面における伸張挙
動を抑えて接触面の摩擦に基づく損傷を防止し、
その結果、主として可動接点と固定接点電極面と
の接触面積の変化に基づく抵抗値変化を段階的に
取り出すようにしてなるものであり、したがつて
本発明の可変抵抗素子によれば再現性にすぐれ、
しかも制御の容易な抵抗値変化を実現できるの
で、その実用的価値はすこぶる高いものとされ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明になる可変抵抗素子の原理を説
明するものであつて、同図aは可動接点と固定接
点電極の配置を示す斜視図、bはその断面図、c
は可動接点に押圧荷重を加えたときの断面図であ
り、第2図は本発明の可変抵抗素子に使用し得る
他の可動接点を例示する端面図、第3図、第4図
はそれぞれ本発明の可変抵抗素子の異なる実施例
を示す断面図、第5図、第6図はそれぞれ他の実
施例における可動接点における可動接点とこれを
担持一体化している押圧制御部材の構成を示す斜
視図である。 1……可動接点、1a……湾曲面、2a,2b
……固定接点電極、3……クチユエーター、4…
…押釦、5……ゴムカバー部材、6……プリント
回路基板、7……ケーシング部材、8……ブリツ
ジ型押圧制御部材。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 基板上の固定接点電極に対向して、該固定接
    点電極面に向かつて突出する缺円状湾曲面上に
    軸方向に延びる複数の導電性突条を互いに離間し
    て平行に配列してなるゴム成形品からなる可動接
    点を配設し、該可動接点の湾曲面の周縁近傍に上
    方から押圧荷重を印加して、該固定接点電極に対
    する該湾曲面の接触面積を変化させることを特徴
    とする可変抵抗素子。
JP13643481A 1981-08-31 1981-08-31 可変抵抗素子 Granted JPS5837902A (ja)

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JP13643481A JPS5837902A (ja) 1981-08-31 1981-08-31 可変抵抗素子

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JP13643481A JPS5837902A (ja) 1981-08-31 1981-08-31 可変抵抗素子

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Publication Number Publication Date
JPS5837902A JPS5837902A (ja) 1983-03-05
JPS6153841B2 true JPS6153841B2 (ja) 1986-11-19

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JPS5837902A (ja) 1983-03-05

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