JPS6178101A - 可変抵抗器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は加圧されると抵抗値が変化する感圧導電性ゴム
を一対の電極間に配してなる可変抵抗器に関する。

〔従来の技術〕

従来、感圧ｉｔ性ゴムを使用したスイッチやセンサ、あ
るいは可変抵抗器Ａは、第４図に示すように感圧導電性
ゴム１の厚さ方向の両面に電極２．３を置く構造をとっ
ている。これは、感圧導電性ゴムｌの厚さ方向に圧力Ｆ
を加えた時に、感圧導電性ゴム１はその厚さ方向の導電
性が良くなって電流■が流れ易くなるが、厚さ方向に直
角の方向に対しては電極間のギャップが広いと導電性が
良くならないためである。

このために、第５図に示すような対向する一対の櫛歯電
極４，５の上に感圧導電性ゴム１を配置し、感圧導電性
ゴム１を押圧することによって前記櫛歯電極４，５を導
通させるように構成された可変抵抗器Ｂでは、感圧導電
性ゴムｌの厚さ方向に圧力Ｆを加えても、矢印のように
感圧導電性ゴムｌの厚さ方向と直角方向に流れる電流Ｉ
は僅かであり、感圧導電性ゴム１の特性を安定して引き
出せない等の欠点があり、そこで電極４．５間の間隔を
狭くすると、その狭い間隙の中にカーボンが入り込み、
リークを起こすことがあるので、単純なオン、オフスイ
ッチにしか使用されなかった。

従って、第４図のように感圧導電性ゴム１に圧力を加え
た時に抵抗値が変化することを利用した可変抵抗器Ａで
は、感圧導電性ゴムの両面に電極を置く上下電極構造を
とらざるを得なかった、そして、このような上下電極構
造では、例えば一方の電極３を固定し、他方の電極２を
移動させる形をとるため、移動電極２側のリード線に、
ばねによる弾性や摺動等を利用した逃げを設ける必要が
あり、組立工程でのハンダ付は作業が必要となってリー
ド線を引き出す構造が複雑になるという欠点があった。

〔発明の目的〕

本発明の目的は感圧導電性ゴムを利用した可変抵抗器に
おいて、リード線の引き出し構造が簡単にできると共に
、加圧による感圧導電性ゴムの抵抗値の変化を正確に２
つの電極間に取り出すことができる可変抵抗器を提供す
ることである。

〔発明の構成〕

前記目的を達成する本発明の可変抵抗器は、肉厚均一の
感圧導電性ゴムの片面に、一対の電極を非接触状態で設
けると共に、前記感圧導電性ゴムの他面には前記一対の
電極に跨るような電極を設けたことを特徴としている。

〔実施例〕 以下添付図面を用いて本考案の実施例を説明する。

第１図は本発明の可変抵抗器Ｃの構成を示すものである
。本発明の可変抵抗器Ｃは、肉厚が均一な感圧導電性ゴ
ムｌの片面に、第２図ｆａｔ、（ｂ）、（Ｃ）に示すよ
うな形状の一対の電極４，５のいずれかを非接触状態で
設け、一方、前記感圧導電性ゴム１の他面であって、前
記電極４，５の対向面には、この電極４，５に跨り、こ
れらをカバーするような電極６を設ける。（第２図ｔａ
＋、（ｂｌ、ｆｃ）に２点鎖線で電極６の大きさの例を
示す、） そして、通常は電極６を電極４．５に対して移動させる
ように構成する。さらに、前記を橿４．５の形状は、可
変抵抗器Ｃの大きさによって設定すれば良く、電極６の
面積が比較的小さく片押しの心配のない場合には、電極
４．５の形状は第２図ｔａ＋、（ｂ）の形状で充分であ
り、電極６の面積が大きく片押しの恐れがある場合には
、第２図（Ｃ）のように電極４，５に櫛歯型のものを採
用すれば良い。

第３図は前述のように構成された本考案の可変抵抗器Ｃ
の製造方法を示すものである。この例では可撓性フィル
ム７に導体をスクリーン印刷して電極４，５および電極
６を隣合わせて形成し、この可撓性フィルム７を折り線
りの部分で電極４．５と電極６とが対面するように折り
畳むと共に、その間に肉厚均一のシート状感圧導電性ゴ
ム１を挟み込んで可変抵抗器Ｃを形成している。

以上のように構成された本考案の可変抵抗器Ｃは、通常
は電極４．５を固定電極、電極６を移動電極として、電
極６を押圧体で押し、電極４．５側に移動させて使用す
る。電極６が押圧力Ｆによって電極４．５側に移動し、
感圧導電性ゴム１が圧縮されると、この感圧導電性ゴム
１は厚さ方向の導電性が良くなってその抵抗値が下がる
ので、電流Ｉは矢印のように電極４から抵抗値の下がっ
た感圧導電性ゴムｌを流れて電極６に至り、再び感圧導
電性ゴム１を流れて電極５に達する。

このように本考案の可変抵抗器Ｃは、感圧導電性ゴム１
の押圧力によって抵抗値が正確に変化する肉厚方向の導
電性を利用して電極４．５を導通させるようにしている
ので、電極４．５間の抵抗値は電極６の押圧力に比例し
て変化するのである。

第６図および第７図は前記可変抵抗器Ｃを使用した具体
的な可変抵抗装置１０の一例の構成を示すものであり、
この実施例の可変抵抗装置１０は、一体的に嵌合された
上部ケース１１と下部ケース１２とその内部に収納され
た本考案の可変抵抗器Ａとから構成されている。

前記下部ケース１２の上方には凹部１３が設けられてお
り、この凹部１３の底部１４に一対の固定電極４．５が
所定の空隙を隔てて非接触状態で取り付けられているｅ
　４ａ、５ａは下部ケース１１の外部に引き出された前
記固定電極４．５のリード部である。また、これら固定
電極４．５の上部には感圧導電性ゴム１がａＸされ、さ
らにその上部には移動電極６がその端部を下部ケース１
２に支持されて設けられている。

前記上部ケース１１は可撓性部材から構成されており、
その中央部に形成された押圧体１１ａと外周部に形成さ
れた嵌合部１１ｂとの間には、上部ケース１１の上面に
設けられた円周溝１５により肉薄部１１ｃが形成されて
おり、押圧体１１ａが嵌合部１１ｂに対して多少変位で
きるようになっている。そして、この上部ケース１１は
、前記下部ケースｌ？に嵌合された状態で、前記押圧体
１１ａの下面が下部ケース１２に支持された移動電極６
に近接するようになっている。

このように構成された可変抵抗装置１０では、押圧体１
１ａを矢印Ｐ方向から押圧すれば、前記押圧体１１ａが
肉薄部１１ｃの変形によって下方に移動し、移動電極６
を介して感圧導電性ゴムｌを圧縮する。この圧縮力によ
り感圧導電性ゴムｌの抵抗値が変化し、この可変抵抗装
置１０のリード部４ａ、　５ａ間の抵抗値が変化するの
である。

第８図から第１Ｏ図は前記可変抵抗器Ｃを使用した別の
実施例の可変抵抗装置２０の構成を示すものである。こ
の実施例の可変抵抗装置２０は、一体的に嵌合された上
部ケース２１と下部ケース２２とその内部に収納された
本考案の可変抵抗器Ｃおよび押圧体２３とから構成され
ている。

前記下部ケース２２の上方には凹部２４が設けられてお
り、この凹部２４の底部２５に一対の固定電極４，５が
所定の空隙を隔てて非接触状態で取り付けられている。

４ａ、５ａは下部ケース１１の外部に引き出された前記
固定電極４．５のリード部である。また、これら固定電
極４，５の上部には感圧導電性ゴムｌが載置され、さら
にその上部には移動電極６がその端部を下部ケース２２
に支持されて設けられている。

前記上部ケース２１は可撓性部材から構成されており、
前記下部ケース２２の凹部２４の内径よりも小さい内径
の貫通孔２１ｂがその中央に設けられたリング状をして
おり、その外周部２１ａにより下部ケース２２に嵌合す
るようになっている。

また、前記押圧体２３は上部ケース２１と下部ケース２
２とが嵌合された状態で両者の間に挿入されるようにな
っており、挿入状態でその上面２３ａが上部ケース２１
より突出するが、その側面２３ｂに設けられたフランジ
部２３ｃにより上部ケ−ｘ２１から外れないようになっ
ている。そして、この押圧体２３はその上面２３ａが押
されると可変抵抗器Ｃ側に移動するようになっている。

２３ｄは押圧体２３の側面２３ｂに突設されたガイド部
材であり、上部ケース２１のガイドａ２１　ｃに摺動可
能にはめ込まれるようになっている。そして、このガイ
ド部材２３ｄは前記押圧体２３が上方から押された時に
、押圧体２３が可変抵抗器Ｃに対して垂直に移動するよ
うに案内する働きをするが、押圧体２３が押された時に
斜めに傾く可能性がないような箇所に使用する場合は特
に必要のないものである。

このように構成された可変抵抗装置２ｏでも、押圧体２
３を矢印Ｐ方向から押圧すれば、前記押圧体２３が可変
抵抗器Ｃ側に移動し、移動電極６を介して感圧導電性ゴ
ム１を圧縮する。この圧縮力により感圧導電性ゴム１の
抵抗値が変化し、この可変抵抗装置２０のリード部４ａ
、　５ａ間の抵抗値が変化するのである。

第１１図は第１２図（ａｌ、（ｂｌ、（Ｃ１に示すよう
な固定電極４＾、　５Ａ、固定電極４８．５Ｂ、固定電
極４Ｃ。

５Ｃを使用して、第５図に示した従来の可変抵抗器Ｂを
構成した場合の加圧カー抵抗値特性く破線）および第１
図に示した本発明の可変抵抗器Ｃを構成した場合の加圧
カー抵抗値特性（実１１１Ａ）を示す線図である。

実験条件は、可変抵抗器Ｂ、Ｃに並列抵抗１にΩを接続
して１ｍＡの電流を流し、圧力の印加は、台形ねじを手
動で回転させて加圧体を移動させ、電極下部にロードセ
ルを設置して加圧力を測定し、加圧力と抵抗値の関係を
ｘ−ｙレコーダにて記録したものである。

この線図から、従来の可変抵抗器Ｂではいずれも加圧力
の増大に対して抵抗値が低下しきらず（感度が悪＜）、
本発明の可変抵抗器Ｃでは電極の形状如何にかかわらず
加圧力の増大に対して抵抗値がほとんど同じようなカー
ブを描いてさがり、可変抵抗器として使用できることが
分かる。

このように、本発明の可変抵抗器Ｃは、加圧力の大小に
よりリード部４ａ、　Ｓａ間の抵抗値が変化するので充
分可変抵抗器としての利用が可能である。また、本発明
の可変抵抗器Ｃは加圧力の増大により抵抗値が大きく減
少するのでオンオフスイッチとしての利用も可能である
。

そして、本発明の可変抵抗器Ｃを組み込んだ可変抵抗装
置では、そのリード部４ａ、　５ａに容易にリード線を
接続することも可能である。このためプリント配線基板
にデュアルライン等で容易に実装が可能となる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明の可変抵抗器は、肉厚均一の
感圧導電性ゴムの片面に、一対の電極を非接触状態で設
けると共に、前記感圧導電性ゴムの他面には前記一対の
電極に跨るような電極を設けたことにより、感圧導電性
ゴムの片側に２つの電極を設けることができるため、リ
ード線の引き出しの構造が簡単になり、これに伴って全
体の組立構造および組立工程が単純化するという優れた
効果がある。また、櫛歯型電極を使用しなくても所望の
特性が得られ、更に櫛歯型電極を使用した場合に比べ、
電極間の間隔が広くとれるのでカーボンによる電極間の
リークが発住しに＜＜、常に安定した特性の可変抵抗器
となるという効果がある。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の可変抵抗器の構造を示す断面図、第２
図（ａ）、（ｂｌ、（Ｃ）はそれぞれ本発明の可変抵抗
器に使用する電極の形状を示す平面図、第３図は本発明
の可変抵抗器の一実施例の製造方法を示す組立斜視図、
第４図は従来の可変抵抗器の一例の断面図、第５図は従
来の可変抵抗器の別の例の断面図、第６図は本発明の可
変抵抗器を組み込んだ可変抵抗装置の一実施例の外観を
示す斜視図、第７図は第６図の可変抵抗装置の■−■線
における断面図、第８図は本発明の可変抵抗器を内蔵し
た可変抵抗装置の別の実施例の斜視図、第９図は第８図
の押圧体単体の形状を示す斜視図、第１０図は第８図の
可変抵抗装置のｘ　−Ｘ線における断面図、第１１図は
種々の形状の電極を使用した場合の従来の可変抵抗器と
本発明の可変抵抗器との加圧カー抵抗特性を比較して示
す線図、第１２図（ａｌ、（ｂ）、（Ｃ１は第１１図の
線図を作成するのに使用した種々の電極の形状を示す平
面図である。 １・・・感圧導電性ゴム、２，３，４．５．６・・・電
極、１０．２０・・・本発明の可変抵抗装置、１１．２
１・・・上部ケース、１２．２２・・・下部ケース、ｌ
ｌａ・・・押圧部、２３・・・押圧体、Ａ、　　Ｂ・・
・従来の可変抵抗器、Ｃ・・・本発明の可変抵抗器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 肉厚均一の感圧導電性ゴムの片面に、一対の電極を非接
   触状態で設けると共に、前記感圧導電性ゴムの他面には
   前記一対の電極に跨るような電極を設けたことを特徴と
   する可変抵抗器。