JPWO2016067769A1 - 回転型可変抵抗器およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

回転型可変抵抗器は、絶縁基板と、絶縁基板上に設けられる抵抗体パターンおよび集電体パターンと、絶縁基板に回転可能に取り付けられる回転子と、回転子に取り付けられ、抵抗体パターンおよび集電体パターンに摺接して抵抗体パターンと集電体パターンとを導通する摺動子とを備える。抵抗体パターンの可変抵抗として有効な最大寸法をＺ［ｍｍ］とし、電気的直線度をＬ［％］としたとき、Ｚ≦４．０、かつ、Ｚ×Ｌ＜１０を満たす。

Description

本発明は、回転型可変抵抗器およびその製造方法に関する。

従来、回転型可変抵抗器としては、特開平２−１７０４０３号公報（特許文献１）に記載されたものがある。この回転型可変抵抗器は、樹脂フィルムと、樹脂フィルム上に設けられた抵抗体パターンおよび集電体パターンと、抵抗体パターンおよび集電体パターンに摺接する摺動子とを有する。抵抗体パターンおよび集電体パターンは、樹脂フィルム上に印刷されている。

特開平２−１７０４０３号公報

ところで、前記従来の回転型可変抵抗器では、小型化を行うと、電気的直線度（リニアリティ）が悪化するおそれがある。この理由を検討すると、小型化を行うことで抵抗体パターンのサイズが小さくなるため、抵抗体パターンの膜厚のばらつきの影響が大きくなって、電気的直線度が悪化する。特に、抵抗体パターンを印刷により形成すると、電気的直線度の悪化が顕著となることがわかった。

そこで、本発明の課題は、小型化と高精度化の両立を実現することができる回転型可変抵抗器およびその製造方法を提供することにある。

本発明の回転型可変抵抗器は、
絶縁基板と、
前記絶縁基板上に設けられ、互いに離隔して配置される抵抗体パターンおよび集電体パターンと、
前記絶縁基板に回転可能に取り付けられる回転子と、
前記回転子と共に回転可能となるように前記回転子に取り付けられ、前記抵抗体パターンおよび前記集電体パターンに摺接して前記抵抗体パターンと前記集電体パターンとを導通する摺動子と
を備え、
前記抵抗体パターンの可変抵抗として有効な最大寸法をＺ［ｍｍ］とし、電気的直線度をＬ［％］としたとき、Ｚ≦４．０、かつ、Ｚ×Ｌ＜１０を満たす。

ここで、抵抗体パターンの最大寸法Ｚとは、例えば、抵抗体パターンの外形が円形であるときの直径をいい、抵抗体パターンの外形が長方形であるときの長辺をいう。電気的直線度Ｌとは、回転子の回転角度と出力電圧比との関係において、実測した出力電圧比の理想直線からの最大垂直偏差をいう。

本発明の回転型可変抵抗器によれば、Ｚ≦４．０を満たすので、回転型可変抵抗器を小型にできる。Ｚ×Ｌ＜１０を満たすので、電気的直線度を向上できる。したがって、小型化と高精度化の両立を実現することができる。

また、一実施形態の回転型可変抵抗器では、前記抵抗体パターンおよび前記集電体パターンは、前記絶縁基板上にスクリーン印刷することで、構成される。

前記実施形態の回転型可変抵抗器によれば、抵抗体パターンおよび集電体パターンは、絶縁基板上にスクリーン印刷することで、構成される。したがって、最も安価で効率的なスクリーン印刷を用いており、低コストを図ることができる。

また、本発明の回転型可変抵抗器は、
絶縁基板と、
前記絶縁基板上に設けられ、互いに離隔して配置される抵抗体パターンおよび集電体パターンと、
前記絶縁基板に回転可能に取り付けられる回転子と、
前記回転子と共に回転可能となるように前記回転子に取り付けられ、前記抵抗体パターンおよび前記集電体パターンに摺接して前記抵抗体パターンと前記集電体パターンとを導通する摺動子と
を備え、
前記抵抗体パターンは、前記絶縁基板上に第１方向にスクリーン印刷することで、構成され、
前記第１方向に平行でかつ前記回転子の回転軸を通過する第１直線上で前記抵抗体パターンにおける前記第１方向に直交する方向の長さが最大となる側の幅の中点を通過すると共に前記第１直線に直交する断面において、中央部の膜厚をｔ１とし、最大膜厚をｔ２としたとき、１．０≦（ｔ２／ｔ１）＜１．２を満たす。

ここで、第１方向とは、印刷方向をいい、スクリーン膜上でペーストをスキージで搬送する方向をいう。

本発明の回転型可変抵抗器によれば、１．０≦（ｔ２／ｔ１）＜１．２を満たすので、抵抗体パターンの膜厚のばらつきは小さくなって、電気的直線度を向上できる。したがって、小型の回転型可変抵抗器においても、高精度化を実現することができる。

また、抵抗体パターンは、絶縁基板上にスクリーン印刷することで、構成されるので、最も安価で効率的なスクリーン印刷を用いており、低コストを図ることができる。

また、一実施形態の回転型可変抵抗器では、前記抵抗体パターンの可変抵抗として有効な最大寸法をＺ［ｍｍ］とし、電気的直線度をＬ［％］としたとき、Ｚ≦４．０、かつ、Ｚ×Ｌ＜１０を満たす。

前記実施形態の回転型可変抵抗器によれば、Ｚ≦４．０を満たすので、回転型可変抵抗器を小型にできる。Ｚ×Ｌ＜１０を満たすので、電気的直線度を向上できる。したがって、小型化と高精度化の両立を実現することができる。

また、一実施形態の回転型可変抵抗器では、前記抵抗体パターンおよび前記集電体パターンは、同一材料から構成される。

前記実施形態の回転型可変抵抗器によれば、抵抗体パターンおよび集電体パターンは、同一材料から構成されるので、低コストを図ることができる。

また、一実施形態の回転型可変抵抗器では、
前記絶縁基板内に設けられ、前記絶縁基板上から露出する露出電極と、
前記絶縁基板上に設けられ、前記抵抗体パターンと前記露出電極との間に位置する電極パターンと
を有し、
前記抵抗体パターンと前記露出電極とは、前記電極パターンを介して、導通する。

前記実施形態の回転型可変抵抗器によれば、抵抗体パターンと露出電極とは、電極パターンを介して、導通する。これにより、抵抗体パターンと露出電極とが直接的に導通することが困難である場合、電極パターンを介することで、抵抗体パターンと露出電極とが間接的に導通することが可能となり、高い信頼性を確保できる。

また、一実施形態の回転型可変抵抗器では、
前記回転子は、
樹脂からなる本体部と、
前記本体部に固定された金属部材と
を有し、
前記摺動子は、前記金属部材に係止されて、前記回転子に取り付けられる。

前記実施形態の回転型可変抵抗器によれば、摺動子は、本体部に固定された金属部材に係止されて、回転子に取り付けられるので、リフローはんだ熱による摺動子と回転子とのがたつきの発生が少なくなる。これにより、抵抗体パターンおよび集電体パターンへの摺動子の接点圧の変動がなく、抵抗体パターンおよび集電体パターンと摺動子との安定した接触が得られる。

また、一実施形態の回転型可変抵抗器では、前記摺動子は、前記金属部材のカシメにより、前記金属部材に係止される。

前記実施形態の回転型可変抵抗器によれば、摺動子は、金属部材のカシメにより、金属部材に係止されるので、摺動子を回転子に容易に取り付けることができる。

また、一実施形態の回転型可変抵抗器では、前記金属部材は、インサート成形により、前記本体部に固定される。

前記実施形態の回転型可変抵抗器によれば、金属部材は、インサート成形により、本体部に固定されるので、金属部材を本体部に容易に固定することができる。

また、本発明の回転型可変抵抗器の製造方法は、
抵抗体パターンおよび集電体パターンに対応する孔部を有するスクリーン膜を、絶縁基板上に間隔をあけて配置するスクリーン膜配置工程と、
前記スクリーン膜上にペーストを載置するペースト載置工程と、
スキージで前記スクリーン膜を押圧しながら前記スクリーン膜上で前記ペーストを第１方向に搬送して、前記ペーストを前記スクリーン膜の前記孔部から押し出し、前記絶縁基板上に前記抵抗体パターンおよび前記集電体パターンを形成するパターン形成工程と
を備え、
前記パターン形成工程では、前記スキージで前記スクリーン膜を前記絶縁基板に接触させるように押圧しながら、前記絶縁基板上に前記抵抗体パターンおよび前記集電体パターンを形成する。

本発明の回転型可変抵抗器の製造方法によれば、パターン形成工程では、スキージでスクリーン膜を絶縁基板に接触させるように押圧しながら、絶縁基板上に抵抗体パターンおよび集電体パターンを形成する。このように、スキージでスクリーン膜を十分に押し込みながら抵抗体パターンおよび集電体パターンを印刷するので、抵抗体パターンおよび集電体パターンの厚みを、スクリーン膜の孔部の厚みでコントロールすることができる。したがって、スクリーン膜の孔部の開口の大きさに関わらず、抵抗体パターンおよび集電体パターンの厚みを略一定とできる。したがって、抵抗体パターンの膜厚のばらつきは小さくなって、電気的直線度を向上できる。したがって、小型の回転型可変抵抗器を製造する場合においても、高精度化を実現することができる。

本発明の回転型可変抵抗器によれば、小型化および高精度化の両立を実現することができる。

本発明の回転型可変抵抗器の製造方法によれば、小型化および高精度化を満たす回転型可変抵抗器を製造することができる。

本発明の第１実施形態の回転型可変抵抗器を示す斜視図である。 本発明の回転型可変抵抗器の下方からみた分解斜視図である。 本発明の回転型可変抵抗器の上方からみた分解斜視図である。 本発明の回転型可変抵抗器のキャップ、回転子および摺動子を取り除いた状態を示す平面図である。 本発明の回転型可変抵抗器の動作を説明する説明図である。 本発明の出力電圧比と回転角度との関係を示すグラフである。 本発明の回転型可変抵抗器の頂部の第１方向に直交する平面における断面図である。 本発明の回転型可変抵抗器の製造方法について説明する説明図である。 本発明の回転型可変抵抗器の製造方法について説明する説明図である。 本発明の回転型可変抵抗器の製造方法について説明する説明図である。 本発明の抵抗体パターンの頂部の製造方法を説明する説明図である。 本発明の抵抗体パターンの頂部の製造方法を説明する説明図である。 本発明の抵抗体パターンの側部の製造方法を説明する説明図である。 本発明の抵抗体パターンの側部の製造方法を説明する説明図である。 従来の抵抗体パターンの頂部の製造方法を説明する説明図である。 従来の抵抗体パターンの頂部の製造方法を説明する説明図である。 従来の抵抗体パターンの側部の製造方法を説明する説明図である。 従来の抵抗体パターンの側部の製造方法を説明する説明図である。 本発明の抵抗体パターンの頂部の膜厚を示すグラフである。 従来の抵抗体パターンの頂部の膜厚を示すグラフである。 本発明と従来との抵抗体パターンの径方向の膜厚を示すグラフである。 本発明の第２実施形態の回転子および摺動子を示す下方からみた平面図である。 摺動子の回転子への固定方法を説明する説明図である。 摺動子の回転子への固定方法を説明する説明図である。 本発明の第３実施形態の回転子および摺動子を示す下方からみた平面図である。 回転子および摺動子を示す側面図である。 回転子および摺動子を分解した状態を示す平面図である。 摺動子の回転子への固定方法を説明する説明図である。 摺動子の回転子への固定方法を説明する説明図である。

以下、本発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。

（第１実施形態）
図１は、本発明の一実施形態の回転型可変抵抗器を示す斜視図である。図２Ａは、回転型可変抵抗器の下方からみた分解斜視図である。図２Ｂは、回転型可変抵抗器の上方からみた分解斜視図である。

図１と図２Ａと図２Ｂに示すように、回転型可変抵抗器１は、絶縁基板２と、絶縁基板２上に設けられた抵抗体パターン５および集電体パターン６と、絶縁基板２に回転可能に取り付けられた回転子３と、回転子３と共に回転可能となるように回転子３に取り付けられた摺動子４とを有する。

絶縁基板２には、第１と第２と第３端子１１，１２，１３が設けられている。第１端子１１は、絶縁基板２内に設けられ絶縁基板２上から露出する露出電極１１ａを有する。同様に、第２端子１２は、露出電極１２ａを有し、第３端子１３は、露出電極１３ａを有する。

絶縁基板２上には、電極パターン７が設けられている。電極パターン７は、抵抗体パターン５および集電体パターン６と露出電極１１ａ，１２ａ，１３ａとの間に位置する。抵抗体パターン５および集電体パターン６と露出電極１１ａ，１２ａ，１３ａとは、電極パターン７を介して、導通する。このように、抵抗体パターン５と露出電極１１ａ，１２ａ，１３ａとが直接的に導通することが困難である場合、電極パターン７を介することで、抵抗体パターン５と露出電極１１ａ，１２ａ，１３ａとが間接的に導通することが可能となり、高い信頼性を確保できる。

絶縁基板２には、キャップ１０が着脱自在に取り付けられている。キャップ１０は、回転子３、摺動子４、抵抗体パターン５、集電体パターン６および電極パターン７を覆う。

図３は、回転型可変抵抗器１のキャップ１０、回転子３および摺動子４を取り除いた状態を示す平面図である。図２Ａと図２Ｂと図３に示すように、絶縁基板２は、平面視、矩形状である。絶縁基板２には、孔部２１が設けられている。絶縁基板２の孔部２１には、回転子３のボス部３１が嵌め込まれている。回転子３は、回転軸Ｃを中心として回転する。絶縁基板２および回転子３は、例えば、樹脂から構成される。

抵抗体パターン５および集電体パターン６は、互いに離隔して配置される。抵抗体パターン５は、回転軸Ｃを中心とした環状を一部切り欠いた形状である。抵抗体パターン５は、第１端部５１と第２端部５２とを有する。集電体パターン６は、回転軸Ｃを中心とした環状である。集電体パターン６は、抵抗体パターン５の内側に位置している。抵抗体パターン５および集電体パターン６は、同一材料から構成され、例えば、フェノール系樹脂にカーボンブラックを含浸した材料から構成される。

摺動子４は、回転子３のボス部３１および２つの突部３２に取り付けられて、位置決めされる。摺動子４は、略環状に形成される。摺動子４は、第１突部４１と第２突部４２とを有する。第１突部４１と第２突部４２とは、導通している。摺動子４は、抵抗体パターン５および集電体パターン６に摺接して、抵抗体パターン５と集電体パターン６とを導通する。つまり、第１突部４１は、抵抗体パターン５に摺接し、第２突部４２は、集電体パターン６に摺接して、抵抗体パターン５と集電体パターン６とは、導通される。摺動子４は、例えば、金属から構成される。

電極パターン７は、第１電極部７１と第２電極部７２と第３電極部７３とを有する。第１電極部７１は、抵抗体パターン５の第１端部５１に重なって接触する。第２電極部７２は、抵抗体パターン５の第２端部５２に重なって接触する。第３電極部７３は、環状に形成されている。第３電極部７３は、集電体パターン６に重なって接触する。電極パターン７は、例えば、金属から構成される。

第１端子１１および第２端子１２の一部は、絶縁基板２の第１辺から引き出されている。第３端子１３の一部は、絶縁基板２の第１辺と対向する第２辺から引き出されている。第１端子１１の露出電極１１ａは、第１電極部７１に重なって接触する。第２端子１２の露出電極１２ａは、第２電極部７２に重なって接触する。第３端子１３の露出電極１３ａは、第３電極部７３に重なって接触する。第１と第２と第３端子１１，１２，１３は、例えば、金属から構成される。

抵抗体パターン５の第１端部５１と第１端子１１の露出電極１１ａとは、第１電極部７１を介して、導通する。抵抗体パターン５の第２端部５２と第２端子１２の露出電極１２ａとは、第２電極部７２を介して、導通する。集電体パターン６と第３端子１３の露出電極１３ａとは、第３電極部７３を介して、導通する。

図４は、回転型可変抵抗器１の動作を説明する説明図である。図４では、摺動子４を単純な形状で示す。図４に示すように、第１端子１１と第２端子１２との間には、一定の電圧Ｖ_ｃｃが印加されている。摺動子４の回転により、第１端子１１と第３端子１３との間の電圧Ｖ_１３が変化する。つまり、摺動子４の回転角度に応じて電圧Ｖ_１３が変化する。そして、この電圧Ｖ_１３を測定することにより、摺動子４（回転子３）の回転角度を容易に検出することができる。

図４において、回転軸Ｃを中心として、抵抗体パターン５における第１端部５１と第２端部５２との間の中心位置を、中心角度０°とする。中心角度０°を基準として、第２端部５２側の回転角度を正の値とし、第１端部５１側の回転角度を負の値とする。図４では、正の値を（＋）として示し、負の値を（−）として示す。

図５は、出力電圧比と回転角度との関係を示すグラフである。縦軸に、出力電圧比［％］を示し、横軸に、摺動子４（回転子３）の回転角度［°］を示す。出力電圧比は、（Ｖ_１３／Ｖ_ｃｃ×１００）である。図５に示すように、理想値を（仮想線に示す）理想直線Ｒとし、実測値を（実線に示す）実測曲線Ｗとする。理想直線Ｒの傾きは、例えば、１００［％］／３３３．３［°］である。理想直線Ｒと実測曲線Ｗとは、回転角度０°と出力電圧比５０％との交点で重なる。

実測曲線Ｗの理想直線Ｒからの最大垂直偏差Ｈを、電気的直線度（リニアリティ）Ｌ［％］という。電気的直線度Ｌの値が小さいほど、直線性が良好となる。具体的には、Ｌ＝ずれ量／Ｖｃｃ×１００である。ずれ量とは、最大垂直偏差Ｈに対応する電圧差をいう。図５において、電気的直線度Ｌが保証される回転角度の範囲は、−１６０°以上であり、かつ、＋１６０°以下である。

図３に示すように、抵抗体パターン５の可変抵抗として有効な最大寸法をＺ［ｍｍ］とする。最大寸法Ｚは、抵抗体パターン５の外形の最大寸法をいう。抵抗体パターン５の可変抵抗として有効な部分とは、抵抗体パターン５のうちの抵抗体として機能する部分であり、抵抗体パターン５のうちの電極パターン７１，７２と重ならない部分をいう。抵抗体パターン５の最大寸法Ｚとは、例えば、抵抗体パターン５の外形が円形であるときの直径をいい、抵抗体パターン５の外形が長方形であるときの長辺をいう。

ここで、最大寸法Ｚ［ｍｍ］と電気的直線度Ｌ［％］との関係において、Ｚ≦４．０、かつ、Ｚ×Ｌ＜１０を満たす。したがって、Ｚ≦４．０を満たすので、回転型可変抵抗器１を小型にできる。Ｚ×Ｌ＜１０を満たすので、電気的直線度を向上できる。したがって、小型化と高精度化の両立を実現することができる。これに対して、Ｚ＞４．０を満たすと、回転型可変抵抗器１が大型になり、Ｚ×Ｌ≧１０を満たすと、電気的直線度が悪化する。

図３に示すように、抵抗体パターン５および集電体パターン６は、絶縁基板２上に第１方向Ｘにスクリーン印刷することで、構成される。第１方向Ｘとは、印刷方向をいい、後述するが、スクリーン膜上でペーストをスキージで搬送する方向をいう。

通常、抵抗体パターン５において、第１方向Ｘに直交する方向の長さが最大となる部分の膜厚は、ばらつきやすい。このため、本願発明者は、この部分に着目し、この部分の膜厚のばらつきが所定範囲にあれば、抵抗体パターン５の全体の膜厚のばらつきは、小さくなることを、見出した。

具体的に述べると、抵抗体パターン５は、第１方向Ｘの下流側の部分（以下、頂部５５という）と、第１方向Ｘの中央側の部分（以下、側部５６）とを有する。頂部５５は、抵抗体パターン５における第１方向Ｘに直交する方向の長さが最大となる部分側に位置する。後述するが、スクリーン膜は、抵抗体パターン５に対応する孔部を有している。孔部の頂部５５に対応する開口の大きさは、孔部の側部５６に対応する開口の大きさよりも、大きい。このため、従来では、孔部の頂部５５に対応する部分と孔部の側部５６に対応する部分とで、スキージによる押し込み量に差が生じていた。特に、スクリーン膜の孔部の頂部５５に対応する部分が、大きく押し込まれて、頂部５５の膜厚のばらつきが大きくなっていた。したがって、本願発明者は、頂部５５の膜厚に着目し、頂部５５の膜厚のばらつきが所定範囲にあれば、抵抗体パターン５の全体の膜厚のばらつきは、小さくなることを、見出した。

要するに、回転軸Ｃに沿った方向からみて、第１方向Ｘに平行でかつ回転軸Ｃを通過する直線を第１直線Ｍ１とする。第１直線Ｍ１上で抵抗体パターン５における第１方向Ｘに直交する方向の長さが最大となる部分側の幅（頂部５５の幅）の中央に位置する点を中点Ｍ０とする。抵抗体パターン５の第１方向Ｘに直交する方向の最大長さとは、第１直線Ｍ１と抵抗体パターン５の内周との交点で第１直線Ｍ１と直交する位置での長さＤである。中点Ｍ０を通過すると共に第１直線Ｍ１に直交する直線を第２直線Ｍ２とする。第２直線Ｍ２での抵抗体パターン５の断面において、図６に示すように、第２直線Ｍ２に沿った方向の中央部の膜厚をｔ１とし、最大膜厚をｔ２としたとき、１．０≦（ｔ２／ｔ１）＜１．２を満たす。抵抗体パターン５の上面は、凹面であるため、最大膜厚ｔ２は、第２直線Ｍ２に沿った方向の端部の膜厚となる。なお、抵抗体パターン５の側部５６についても同様である。

したがって、１．０≦（ｔ２／ｔ１）＜１．２を満たすので、抵抗体パターン５の膜厚のばらつきは小さくなって、電気的直線度を向上できる。したがって、小型の回転型可変抵抗器１においても、高精度化を実現することができる。これに対して、１．２≦（ｔ２／ｔ１）を満たすと、電気的直線度が悪化する。

また、抵抗体パターン５は、絶縁基板２上にスクリーン印刷することで、構成されるので、最も安価で効率的なスクリーン印刷を用いており、低コストを図ることができる。また、抵抗体パターン５および集電体パターン６は、同一材料から構成されるので、低コストを図ることができる。

次に、回転型可変抵抗器１の製造方法について説明する。

まず、図７Ａに示すように、スクリーン膜８を絶縁基板２上に間隔をあけて配置する。これを、スクリーン膜配置工程という。スクリーン膜８は、抵抗体パターン５および集電体パターン６に対応する孔部８１を有する。スクリーン膜８には、エマルジョン８２が取り付けられ、エマルジョン８２は、スクリーン膜８と絶縁基板２との間を一定の間隔に保つ。エマルジョン８２は、例えば、樹脂から構成される。エマルジョン８２は、孔部８１の周囲に配置される。

その後、スクリーン膜８上にペーストＰを載置する。これを、ペースト載置工程という。ペーストＰは、抵抗体パターン５および集電体パターン６の材料である。

その後、図７Ｂに示すように、スキージ９でスクリーン膜８を絶縁基板２側（第２方向Ｙ）に押圧しながら、スクリーン膜８上でペーストＰを第１方向Ｘに搬送して、ペーストＰをスクリーン膜８の孔部８１から押し出していく。そして、図７Ｃに示すように、孔部８１から押し出されたペーストＰにより、絶縁基板２上に抵抗体パターン５および集電体パターン６を形成する。これを、パターン形成工程という。その後、ペーストＰを加熱硬化して、回転型可変抵抗器１を製造する。

パターン形成工程では、図８Ａに示すように、スキージ９でスクリーン膜８を絶縁基板２に接触させるように第２方向Ｙに押圧しながら、図８Ｂに示すように、絶縁基板２上に抵抗体パターン５を形成する。図８Ａと図８Ｂでは、抵抗体パターン５の頂部５５について説明するが、集電体パターン６についても同様である。このように、スクリーン膜８を十分に押し込むことで、スクリーン膜８の孔部８１の開口の大きさに関係なく、スクリーン膜８の厚みｔ３で印刷して、頂部５５において略一定の膜厚ｔ１，ｔ２を得ることができる。通常、スクリーン印刷では、スクリーン膜８を絶縁基板２に接触させない。しかし、本願発明者は、スクリーン膜８を絶縁基板２に接触させることで、膜厚のばらつきを抑制できることを見出した。

抵抗体パターン５の側部５６についても同様である。つまり、図９Ａに示すように、スキージ９でスクリーン膜８を絶縁基板２に接触させるように第２方向Ｙに押圧しながら、図９Ｂに示すように、絶縁基板２上に抵抗体パターン５を形成する。このように、スクリーン膜８を十分に押し込むことで、スクリーン膜８の厚みｔ３で印刷して、側部５６において略一定の膜厚ｔ４，ｔ５を得ることができる。側部５６の中央部の膜厚ｔ４は、頂部５５の中央部の膜厚ｔ１と略同じであり、側部５６の端部の膜厚ｔ５は、頂部５５の端部の膜厚ｔ２と略同じである。

したがって、スキージ９でスクリーン膜８を十分に押し込みながら抵抗体パターン５および集電体パターン６を印刷するので、抵抗体パターン５および集電体パターン６の厚みを、スクリーン膜８の孔部８１の厚みでコントロールすることができる。したがって、スクリーン膜８の孔部８１の開口の大きさに関わらず、抵抗体パターン５および集電体パターン６の厚みを略一定とできる。したがって、抵抗体パターン５の膜厚のばらつきは小さくなって、電気的直線度を向上できる。したがって、小型の回転型可変抵抗器１を製造する場合においても、高精度化を実現することができる。

このように、本願発明では、スクリーン膜８の孔部８１の開口の大きさが、印刷方向（第１方向Ｘ）において変化する場合に、特に顕著に、略一定の厚みを有する印刷を施すことができる。

また、エマルジョン８２は、本来、ペースト量をコントロールする役割を有するが、本願発明では、絶縁基板２の粗さまたはうねりを干渉するための役割を有する。このため、エマルジョン８２の厚みを、粗さ等の干渉に必要な厚みまで落とすことができる。スクリーン膜８においては、伸びを助長するために粗い番手を使用することができる。

ここで、抵抗体パターン５の電気的直線度は、多くの要因で決定されるが、支配的なものは、抵抗体パターン５の膜厚のばらつきである。抵抗体パターン５の抵抗値は、膜厚の断面積に反比例しており（Ｒ＝ρ×Ｌ／Ｓ（ρは比抵抗であり、Ｌは長さであり、Ｓは断面積である））、断面積のばらつきをいかに小さく抑えることができるかが、重要となる。

従来の印刷方法では、図１０Ａと図１０Ｂに示すように、抵抗体パターン１０５の頂部１５５において、図１０Ａに示すように、スクリーン膜１０８の孔部１８１の開口は大きいため、スキージによる押し込み量が大きくなる。この結果、図１０Ｂに示すように、中央部の膜厚ｔ１と端部の膜厚ｔ２との差は大きくなる。

一方、図１１Ａと図１１Ｂに示すように、抵抗体パターン１０５の側部１５６において、図１１Ａに示すように、スクリーン膜１０８の孔部１８１の開口は小さいため、スキージによる押し込み量が小さくなる。この結果、図１１Ｂに示すように、中央部の膜厚ｔ４と端部の膜厚ｔ５との差は小さくなる。しかし、図１０Ｂと図１１Ｂに示すように、頂部１５５の中央部の膜厚ｔ１と側部１５６の中央部の膜厚ｔ４との差は大きくなる。

したがって、抵抗体パターン１０５の膜厚にばらつきが生じ、電気的直線度が悪化していた。このように、従来の方法では、スクリーン膜１０８の孔部１８１の厚みでなくエマルジョン１８２の厚みにより、ペーストＰの量をコントロールしていた。

次に、抵抗体パターンの頂部の膜厚について、本発明と従来の実施例を説明する。

図１２Ａに示すように、本発明では、中央部の膜厚ｔ１と最大膜厚ｔ２とは、略等しくなっている。一方、図１２Ｂに示すように、従来では、中央部の膜厚ｔ１と最大膜厚ｔ２との差は、大きくなっており、約２μｍである。図１２Ａと図１２Ｂでは、横軸に、頂部の断面の幅方向（図３に示す、第２直線Ｍ２に沿った方向）を示し、縦軸に、膜厚［μｍ］を示す。

次に、抵抗体パターンの径方向の膜厚について、本発明と従来の実施例を説明する。

図１３では、横軸に、角度［°］を示し、縦軸に、平均膜厚［μｍ］を示す。角度は、図４にて説明した回転角度に一致する。平均膜厚は、抵抗体パターンの径方向の膜厚の平均値である。

図１３に示すように、本発明では、実線に示すように、抵抗体パターンの径方向の膜厚のばらつきは、角度によらず、小さい。一方、従来では、仮想線に示すように、抵抗体パターンの径方向の膜厚のばらつきは、角度によって、大きくなっている。つまり、頂部の膜厚と側部の膜厚との差が大きい。

次に、回転型可変抵抗器１の実施例を説明する。

絶縁基板は、ＰＰＳ樹脂（ＤＩＣ：ＦＺ−３６００）から構成されている。第１〜第３端子は、黄銅から構成され、ＮｉとＡｇのめっき処理を施されている。第１〜第３端子は、絶縁基板にインサート成型されている。

抵抗体パターンの最大寸法Ｚは、φ３．５８ｍｍである。抵抗体パターンおよび集電体パターンは、フェノール系樹脂にカーボンブラックが含浸された材料から構成され、絶縁基板にスクリーン印刷されている。電極パターンは、Ａｇペーストから構成され、絶縁基板にスクリーン印刷されている。

回転子は、ＬＣＰ樹脂（ポリプラ：ラぺロスＥ１３０Ｇ）から構成されている。摺動子は、洋白から構成され、ＮｉとＡｇのめっき処理を施されている。摺動子は、回転子にインサート成型されている。キャップは、ＳＵＳ３０４から構成されている。

（第２実施形態）
図１４は、本発明の第２実施形態の回転子および摺動子を示す下方からみた平面図である。図１４に示すように、回転子３Ａは、樹脂からなる本体部１３０と、本体部１３０に固定された金属部材１３５とを有する。摺動子４Ａは、金属部材１３５に係止されて、回転子３Ａに取り付けられる。摺動子４Ａは、金属部材１３５のカシメにより、金属部材１３５に係止される。金属部材１３５は、インサート成形により、本体部１３０に固定される。

具体的に述べると、本体部１３０は、ボス部３１を有する。本体部１３０の外形は、平面視、摺動子４Ａの外形と略同一の大きさである。金属部材１３５は、帯状の金属板である。２つの金属部材１３５は、インサート成形により、本体部１３０に固定される。金属部材１３５の一端部は、本体部１３０に埋め込まれ、金属部材１３５の他端部は、本体部１３０から露出している。金属部材１３５の他端部は、摺動子４Ａの孔部１４０に挿入されカシメられている。摺動子４Ａは、金属部材１３５の他端部のカシメにより、金属部材１３５に係止される。

次に、摺動子４Ａの回転子３Ａへの固定方法を説明する。図１５Ａに示すように、摺動子４Ａを回転子３Ａの本体部１３０に設置する。このとき、回転子３Ａの金属部材１３５の他端部を摺動子４Ａの孔部１４０に挿入し、金属部材１３５の他端部を僅かに折り曲げて、摺動子４Ａを金属部材１３５に仮止めする。その後、図１５Ｂに示すように、金属部材１３５の他端部を折り曲げながらカシメて、摺動子４Ａを金属部材１３５に固定する。

前記第２実施形態によれば、摺動子４Ａは、本体部１３０に固定された金属部材１３５に係止されて、回転子３Ａに取り付けられるので、リフローはんだ熱による摺動子４Ａと回転子３Ａとのがたつきの発生が少なくなる。これにより、抵抗体パターンおよび集電体パターンへの摺動子４Ａの接点圧の変動がなく、抵抗体パターンおよび集電体パターンと摺動子４Ａとの安定した接触が得られる。また、耐候性に強いものとなる。

これに対して、摺動子を回転子の本体部の突部に挿入し、樹脂からなる突部を溶着して、摺動子と回転子とを一体化させる場合、リフローはんだ熱により突部が溶融するおそれがある。このとき、摺動子と回転子とに緩みが発生して、摺動子ががたつく。これにより、抵抗体パターンおよび集電体パターンへの摺動子の接点圧が変動して、抵抗体パターンおよび集電体パターンと摺動子との安定した接触が得られない。

前記第２実施形態によれば、摺動子４Ａは、金属部材１３５のカシメにより、金属部材１３５に係止されるので、摺動子４Ａを回転子３Ａに容易に取り付けることができる。

また、金属部材１３５は、インサート成形により、本体部１３０に固定されるので、金属部材１３５を本体部１３０に容易に固定することができる。

（第３実施形態）
図１６は、本発明の第３実施形態の回転子および摺動子を示す下方からみた平面図である。図１７は、回転子および摺動子を示す側面図である。図１８は、回転子および摺動子を分解した状態を示す平面図である。第３実施形態では、第２実施形態と比較すると、金属部材の構成が相違する。

図１６と図１７と図１８に示すように、回転子３Ｂは、ボス部３１を含む樹脂製の本体部２３０と、本体部２３０に固定された金属部材２３５とを有する。摺動子４Ｂは、金属部材２３５に係止されて、回転子３Ｂに取り付けられる。摺動子４Ｂは、金属部材２３５のカシメにより、金属部材２３５に係止される。金属部材２３５は、インサート成形により、本体部２３０に固定される。

具体的に述べると、金属部材２３５は、円盤状の金属板である。金属部材２３５の外形は、平面視、摺動子４Ｂの外形と略同一の大きさである。金属部材２３５は、インサート成形により、本体部２３０に固定される。金属部材２３５は、２つの突部２３５ａを有する。金属部材２３５の突部２３５ａは、摺動子４Ｂの孔部２４０に挿入されカシメられている。摺動子４Ｂは、金属部材２３５の突部２３５ａのカシメにより、金属部材２３５に係止される。

次に、摺動子４Ｂの回転子３Ｂへの固定方法を説明する。図１９Ａに示すように、摺動子４Ｂを回転子３Ｂの金属部材２３５に設置する。このとき、回転子３Ｂの金属部材２３５の突部２３５ａを摺動子４Ｂの孔部２４０に挿入する。その後、図１９Ｂに示すように、金属部材２３５の突部２３５ａを押し潰しながらカシメて、摺動子４Ｂを金属部材２３５に固定する。

前記第３実施形態によれば、前記第２実施形態と同様の効果を奏する。さらに、摺動子４Ｂと略同じ大きさの金属部材２３５を本体部２３０に固定することができ、金属部材２３５の本体部２３０への固定が安定する。これにより、摺動子４Ｂの回転子３Ｂへの固定が安定する。

なお、本発明は上述の実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で設計変更可能である。

前記実施形態では、抵抗体パターンの外形が、円形である場合を示しているが、抵抗体パターンの外形が、楕円や四角形やその他の多角形であってもよい。

前記実施形態では、スクリーン膜の孔部の開口の大きさが、印刷方向（第１方向Ｘ）において変化しているが、スクリーン膜の孔部の開口の大きさが、印刷方向において一定であってもよい。

前記実施形態では、絶縁基板の上面が平坦であり、かつ、抵抗体パターンの上面が凹面となっているが、絶縁基板の上面が凸面であり、かつ、抵抗体パターンの上面が平坦面となっていてもよい。

前記実施形態では、抵抗体パターンの頂部において、１．０≦（ｔ２／ｔ１）＜１．２を満たしているが、抵抗体パターンの側部において、１．０≦（ｔ５／ｔ４）＜１．２を満たしていてもよい。

前記実施形態では、Ｚ≦４．０、かつ、Ｚ×Ｌ＜１０を満たし、かつ、１．０≦（ｔ２／ｔ１）＜１．２を満たしているが、何れか一方を満たすようにしてもよい。

前記実施形態では、抵抗体パターンおよび集電体パターンは、同一材料から構成されているが、異なる材料から構成されていてもよい。

前記実施形態では、電極パターンを設けているが、電極パターンを省略するようにしてもよい。

前記実施形態では、印刷方向（第１方向）を、図４に示す０°方向としているが、＋９０°方向や、−９０°方向としてもよい。この場合、図３の側部が頂部となり、図３の頂部が側部となる。また、印刷方向を第１方向と逆方向としてもよく、この場合、印刷方向の上流側が、抵抗体パターンにおける第１方向に直交する方向の長さが最大となる側となる。

前記第２、前記第３実施形態では、摺動子を金属部材のカシメにより金属部材に係止しているが、金属部材のカシメによらずに、摺動子を金属部材に係止するようにしてもよい。また、金属部材をインサート成形により本体部に固定しているが、インサート成形によらずに、金属部材を本体部に固定してもよい。

１ 回転型可変抵抗器
２ 絶縁基板
３，３Ａ，３Ｂ 回転子
１３０，２３０ 本体部
１３５，２３５ 金属部材
２３５ａ 突部
４，４Ａ，４Ｂ 摺動子
１４０，２４０ 孔部
５ 抵抗体パターン
５５ 頂部（抵抗体パターンにおける第１方向に直交する方向の長さが最大となる側の部分）
５６ 側部
６ 集電体パターン
７ 電極パターン
８ スクリーン膜
８１ 孔部
９ スキージ
１０ キャップ
１１ 第１端子
１１ａ 露出電極
１２ 第２端子
１２ａ 露出電極
１３ 第３端子
１３ａ 露出電極
Ｃ 回転軸
Ｍ０ 中点
Ｍ１ 第１直線
Ｍ２ 第２直線
Ｐ ペースト
Ｘ 第１方向
Ｙ 第２方向

Claims (10)

1. 絶縁基板と、
   前記絶縁基板上に設けられ、互いに離隔して配置される抵抗体パターンおよび集電体パターンと、
   前記絶縁基板に回転可能に取り付けられる回転子と、
   前記回転子と共に回転可能となるように前記回転子に取り付けられ、前記抵抗体パターンおよび前記集電体パターンに摺接して前記抵抗体パターンと前記集電体パターンとを導通する摺動子と
   を備え、
   前記抵抗体パターンの可変抵抗として有効な最大寸法をＺ［ｍｍ］とし、電気的直線度をＬ［％］としたとき、Ｚ≦４．０、かつ、Ｚ×Ｌ＜１０を満たす、回転型可変抵抗器。
2. 前記抵抗体パターンおよび前記集電体パターンは、前記絶縁基板上にスクリーン印刷することで、構成される、請求項１に記載の回転型可変抵抗器。
3. 絶縁基板と、
   前記絶縁基板上に設けられ、互いに離隔して配置される抵抗体パターンおよび集電体パターンと、
   前記絶縁基板に回転可能に取り付けられる回転子と、
   前記回転子と共に回転可能となるように前記回転子に取り付けられ、前記抵抗体パターンおよび前記集電体パターンに摺接して前記抵抗体パターンと前記集電体パターンとを導通する摺動子と
   を備え、
   前記抵抗体パターンは、前記絶縁基板上に第１方向にスクリーン印刷することで、構成され、
   前記第１方向に平行でかつ前記回転子の回転軸を通過する第１直線上で前記抵抗体パターンにおける前記第１方向に直交する方向の長さが最大となる側の幅の中点を通過すると共に前記第１直線に直交する断面において、中央部の膜厚をｔ１とし、最大膜厚をｔ２としたとき、１．０≦（ｔ２／ｔ１）＜１．２を満たす、回転型可変抵抗器。
4. 前記抵抗体パターンの可変抵抗として有効な最大寸法をＺ［ｍｍ］とし、電気的直線度をＬ［％］としたとき、Ｚ≦４．０、かつ、Ｚ×Ｌ＜１０を満たす、請求項３に記載の回転型可変抵抗器。
5. 前記抵抗体パターンおよび前記集電体パターンは、同一材料から構成される、請求項１から４の何れか一つに記載の回転型可変抵抗器。
6. 前記絶縁基板内に設けられ、前記絶縁基板上から露出する露出電極と、
   前記絶縁基板上に設けられ、前記抵抗体パターンと前記露出電極との間に位置する電極パターンと
   を有し、
   前記抵抗体パターンと前記露出電極とは、前記電極パターンを介して、導通する、請求項１から５の何れか一つに記載の回転型可変抵抗器。
7. 前記回転子は、
   樹脂からなる本体部と、
   前記本体部に固定された金属部材と
   を有し、
   前記摺動子は、前記金属部材に係止されて、前記回転子に取り付けられる、請求項１から６の何れか一つに記載の回転型可変抵抗器。
8. 前記摺動子は、前記金属部材のカシメにより、前記金属部材に係止される、請求項７に記載の回転型可変抵抗器。
9. 前記金属部材は、インサート成形により、前記本体部に固定される、請求項７または８に記載の回転型可変抵抗器。
10. 抵抗体パターンおよび集電体パターンに対応する孔部を有するスクリーン膜を、絶縁基板上に間隔をあけて配置するスクリーン膜配置工程と、
    前記スクリーン膜上にペーストを載置するペースト載置工程と、
    スキージで前記スクリーン膜を押圧しながら前記スクリーン膜上で前記ペーストを第１方向に搬送して、前記ペーストを前記スクリーン膜の前記孔部から押し出し、前記絶縁基板上に前記抵抗体パターンおよび前記集電体パターンを形成するパターン形成工程と
    を備え、
    前記パターン形成工程では、前記スキージで前記スクリーン膜を前記絶縁基板に接触させるように押圧しながら、前記絶縁基板上に前記抵抗体パターンおよび前記集電体パターンを形成する、回転型可変抵抗器の製造方法。

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