KR19980087527A - 가변저항기 - Google Patents

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KR19980087527A
KR19980087527A KR1019980019996A KR19980019996A KR19980087527A KR 19980087527 A KR19980087527 A KR 19980087527A KR 1019980019996 A KR1019980019996 A KR 1019980019996A KR 19980019996 A KR19980019996 A KR 19980019996A KR 19980087527 A KR19980087527 A KR 19980087527A
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후미토시 마스다
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무라따 미치히로
가부시끼가이샤 무라따 세이사꾸쇼
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01C—RESISTORS
    • H01C10/00—Adjustable resistors
    • H01C10/30—Adjustable resistors the contact sliding along resistive element
    • H01C10/32—Adjustable resistors the contact sliding along resistive element the contact moving in an arcuate path

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Adjustable Resistors (AREA)

Abstract

본 발명에 따른 가변저항기는 접동자의 스프링 반작용에 의하여 회전자의 경사를 감소시키고 접촉력의 감소와 접동성의 악화를 방지한다. 본 저항기는 케이스1의 내부에 회전자3과 접동자4를 포함한다. 또, 본 가변저항기는 표면 중심부에 집전전극25를 구비하고 집전전극25의 외측에 실질적으로 중심이 같은 원호 모양의 저항체24를 구비한 저항기판2도 포함한다. 저항기판2는 케이스1의 하단부에 실장된다. 접동자4는 회전자3에 부착되는 접동자4의 베이스부41의 일단측에서 대략 U-모양으로 형성된 제1아암42 및 제1아암의 말단에서 원호모양의 저항체24와 접하여 움직이는 제1접점부42a를 제공한다. 또, 접동자4는 제2아암43 및 제2아암의 말단에서 집전전극과 접촉되는 제2접점부43a도 제공한다. 이들 아암은 서로의 대향방향으로 구부려지고, 이에 의해서 접동자4는, 제1접점부42a가 제2아암43의 굴곡부43b보다 베이스부41의 내측에 배치되고, 제2접점부43a가 제1아암42의 굴곡부42b보다 베이스부41의 내측에 배치되도록 형성된다. 제2접점부43a는 저항기판2쪽으로 다시 접혀진다.

Description

가변저항기
본 발명은 보청기, 계측기기, 통신기기, 센서 등의 산업기기에 이용되는 소형 가변저항기에 관한 것이다.
최근, 기기의 소형·경량화 제조가 주목되고 있다. 이를테면, 보청기는 사용자의 주머니속에 넣고 다니는 것으로부터 사용자의 귀에 거는 것으로, 또는 사용자의 귀구멍속에 삽입되는 것(커낼식 보청기 참조)으로 변화되고 있다. 특히, 커낼식(canal type) 보청기의 회로부품에는 소형부품이 요구되고 있다.
보청기의 내부에는, 예를 들어 외경 또는 한쪽 측면의 길이가 약 2㎜인 초소형 가변저항기가 이용된다. 보청기는 이러한 가변저항기에 요구되는 접동부재(slider member)로서 안정한 스프링부품을 포함하는 것이 필요하다. 그러나, 우수한 접촉성과 접동 특성을 달성하면서 접동자의 구조를 소형화하기가 어렵다.
소형 가변저항기에 적용해도, 충분한 탄성을 확보할 수 있는 접동자가 일본 무심사 특허공개 소61-4162호 공보에 제안되어 있다. 이 공보에 설명된 접동자는 접동자의 중심부에 베이스부가 제공된다. 접동자의 한쪽에 채널(channel)모양의 아암이 제공되고, 접동자의 다른쪽에 장방형의 아암이 제공된다. 이들 아암은 베이스부의 양쪽 말단에서 동일방향으로 구부려져 접어지며, 장방형의 아암이 채널의 갭(gap)을 통하여 채널모양의 아암과 교차한다.
상술한 구조의 접동자의 경우에, 요구된 소형 크기일지라도 아암들의 길이를 연장할 수 있기 때문에, 탄성을 확보할 수 있는 고신뢰성의 가변저항기를 얻을 수 있다.
상술한 가변저항기의 경우에, 장방형의 아암은 저항기판의 표면 중심부에 형성된 집전전극에 접촉된다. 채널모양의 아암은 집전전극의 외주부에 동일한 중심으로 형성된 원호형의 저항체상에서 움직인다. 따라서, 회전자를 회전시키면, 접동자는 장방형 아암의 말단에 형성된 접점부를 중심으로 하여 회전된다. 또, 접동자의 중심부에 설치된 베이스부는 회전자의 축중심에 대하여 편심된 위치에 고정된다.
상술한 구조에서는, 접동자의 스프링 반발력에 의하여 회전자에 대해 경사방향의 모멘트(moment)가 형성된다. 회전자와 케이스와의 사이에 덜거덕거림이 있는 경우에는, 접동자의 접촉력, 특히 채널모양의 아암과 저항체와의 사이의 접촉력이 소정의 수치로 저하된다. 또, 회전자의 경사로 인하여, 회전자와 케이스와의 사이의 접동저항이 증가되는 경우에는, 고장의 원인이 된다.
그러므로, 본 발명의 바람직한 목적은 접동자의 스프링 반발력에 의하여 회전자의 기울어짐을 감소시킬 수 있고, 또한 접동자의 접촉력의 저하 및 접동성의 악화를 방지할 수 있는 가변저항기를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 소형화 및 박형화할 수 있는 가변저항기를 제공하는 것이다.
도1은 본 발명의 바람직한 구현예에 따른 가변저항기의 분해사시도이다.
도2는 도1의 가변저항기의 평면도이다.
도3은 도2의 A-A선에 의한 단면도이다.
도4는 도1의 가변저항기의 저면도이다.
도5는 가변저항기에 사용하기 위한 케이스의 단면도이다.
도6은 도5의 케이스의 저면도이다.
도7은 회전자와 접동자를 아래쪽에서 본 사시도이다.
도8a는 본 발명의 바람직한 구현예에 따른 접동자의 정면도이다.
도8b는 도8a의 접동자의 저면도이다.
도8c는 도8b의 접동자의 우측면도이다.
도8d는 도8b의 B-B선에 의한 단면도이다.
도8e는 도8a의 접동자의 평면도이다.
도9는 본 발명에 따른 접동자의 다른 구현예의 단면도이다.
도10은 본 발명에 따른 접동자의 또 다른 구현예의 단면도이다.
도11은 본 발명에 따른 가변저항기의 다른 바람직한 구현예의 단면도이다.
도12는 본 발명의 바람직한 구현예에 따라서 가변저항기가 회로기판상에 실장되어 있는 회로모듈의 측면도이다.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1 케이스 2 저항기판
3 회전자 4 접동자
5 축재 6 O-링
11 개구홀 12 오목부
15 정지자부 21∼23 단자
24 원호형저항체 25 집전전극
32 삽입홀 41 베이스부
42 제1아암 43 제2아암
42a, 43a 접점부 42b, 43b 굴곡부
51 조작부 53 축부
상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 제1측면에 따른 가변저항기는, 케이스; 상기 케이스의 내부에 회전가능하게 수납되는 회전자; 상기 케이스의 내부에 수납되며, 표면 중심부에 집전전극을 구비하고, 상기 집전전극의 바깥쪽에 상기 집전전극과 실질적으로 중심이 같은 원호 모양의 저항체를 구비하는 저항기판; 및 접동자를 구비하며, 상기 접동자는 중심부에 상기 회전자에 부착되는 베이스부를 구비하며, 일단측에 실질적으로 U-모양인 제1아암 및 상기 제1아암의 말단에 제1접점부를 구비하고, 타단측에 제2아암 및 상기 제2아암의 말단에 제2접점부를 구비한다. 또한, 상기 제1아암 및 상기 제2아암은 서로의 대향방향으로 접어진다. 상기 접동자는, 상기 저항기판의 원호 모양의 상기 저항체와 접촉하여 움직이는 상기 제1접점부가 상기 제2아암의 굴곡부보다 상기 베이스부의 내측에 위치되고, 상기 저항기판의 상기 집전전극과 접촉되는 상기 제2접점부가 상기 제1아암의 굴곡부보다 상기 베이스부의 내측에 위치되도록 형성된다.
접동자의 제1접점부는 저항기판의 집전전극과 접촉하는 제2접점부를 지지대로 하여, 저항기판의 원호형의 저항체상에 접촉하여 움직인다. 이 경우에, 제1 및 제2아암의 아암 길이가 연장되면, 접동자의 중심부에 설치된 베이스부는 회전자의 중심으로부터 떨어진 위치로 벗어나게 되어, 회전 균형이 악화된다. 본 발명에 의하면, 접동자의 제1접점부가 제2아암의 굴곡부보다 베이스부의 내측에 위치되고, 제2접점부가 제1아암의 굴곡부보다 베이스부의 내측에 위치된다. 이와 같이, 베이스부가 회전자의 축중심부 부근에 폭넓게 부착되며, 이에 의해서 회전자의 경사를 억제하고, 접동성의 향상과 접촉력의 안정화를 도모할 수 있다.
제2접점부는 저항기판의 중심부, 즉 회전자의 축중심부에 위치된다. 따라서, 제2아암의 굴곡부가 반경방향(radius direction)의 바깥쪽으로 돌출된다. 회전자가 굴곡부를 포함하는 직경으로 제공되면 회전자는 대형화된다. 또, 굴곡부가 회전자보다 바깥쪽으로 돌출되면, 충분한 접촉력을 얻을 수 없을 뿐만아니라 굴곡부가 케이스의 내면에서 정지자부와 접촉되어, 불필요한 회전 제한을 유발한다. 따라서, 본 발명의 제1측면에 설명한 바와 같이, 제2아암의 굴곡부가 회전자의 정지자부에 배치되면, 굴곡부의 뒤쪽이 정지자부에 의해 지지될 수 있어서, 충분한 접촉력이 얻어진다. 따라서, 회전자의 대형화를 방지할 수 있다.
초소형의 가변저항기의 경우, 이러한 가변저항기는 종종 박형화된 저항기의 구조를 동반한다. 따라서, 접동자도 동작 높이가 낮은 초소형 및 박형화된 것이 요구된다. 이러한 접동자가 동작높이가 작은 박형인 경우에, 제1 및 제2아암은 상호 간섭될 수 있고, 만족한 스프링 특성을 얻지 못할 수 있다. 따라서, 본 발명의 또 다른 측면에 설명한 바와 같이, 제2접점부가 제1아암의 일부를 통해서 삽입되고, 제1아암보다 더 저항기판쪽으로 돌출되도록 제2아암에서 구부려 세워진다. 이와 같이, 제1 및 제2아암 사이의 상호간섭을 방지할 수 있다.
또, 신뢰성을 더욱 향상시키기 위해서, 본 발명의 또 다른 측면에 설명한 바와 같이, 접동자의 제2아암의 굴곡부의 곡률반경을 제1아암의 굴곡부의 곡률반경보다 작게하는 것이 바람직하다. 즉, 제2아암의 굴곡부가 두께 방향으로 상당히 부풀어지지 않기 때문에, 제1아암(제1접점부)과 제2아암의 간섭이 방지될 수 있다. 예를 들어, 제2아암의 굴곡부의 일부를 서로 밀착되도록 구부리는 경우, 제1아암과제2아암의 간섭을 효과적으로 방지할 수 있다.
또, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 접동자의 제1아암의 말단부에는, 제2아암이 제1접점부의 원호 모양부의 내측에 위치되도록, 저항기판쪽으로 구부러진 원호형의 제1접점부가 형성된다. 이 경우에도, 제1아암의 제1접점부와 제2아암의 간섭이 방지될 수 있다.
접동자의 제2아암이 구부려진 상태에서, 접동자는 그 접점부가 회전자의 중심축과 일치하도록 회전자에 정확하게 부착될 필요가 있다. 따라서, 특정 구현예에 의하면, 접동자의 베이스부의 양측부에 아암들과 수직방향으로 돌출하는 볼록부가 형성된다. 또, 제1오목홈이 베이스부와 결합되도록 형성되고, 제2오목홈이 서로 직교하는 방향에서 회전자의 돌기부와 결합되도록 형성된다. 이러한 경우에, 접동자가 회전자의 서로 직교하는 2개의 오목홈과 맞물림으로써, 접동자는 안정하고 확실하게 회전자에 부착될 수 있다.
예를 들어, 커널식 보청기의 경우에, 장착상태의 습도가 높고 및/또는 가변저항기가 저항기에 침입하여 고장의 원인이 될 수 있는 땀 등에 노출된다. 따라서, 보청기의 내부부품으로서의 가변저항기는 방수구조로 제공되는 것이 바람직하다. 그러므로, 본 발명의 또 다른 측면에 설명한 바와 같이, 가변저항기는 O-링이 외부조작용의 축재와 케이스에 의해 밀착되고 지지되며, 이에 의해서 가변저항기는 밀폐된다. 축부는 회전자로부터 일체로 돌출되고 외부조작용 축재는 회전자로부터 돌출된 축부와 결합되기는 하지만, 이런 경우에, 밀폐되는 부분이 2개소(축재와 회전자와의 사이 및 축재와 케이스와의 사이)가 되어, 밀폐성이 저하하기 쉽다. 이에 반하여, 축재의 축부가 회전자의 삽입홀속에 삽입되는 구조의 경우에는, 밀폐되는 부분이 1개소(축재와 케이스와의 사이)로 한정되어, 밀폐성이 향상된다.
본 발명의 다른 측면에 의하면, 케이스의 하부면에 개구부가 설치되는 가변저항기가 제공된다. 개구부는 저항기판으로 닫혀지고, 케이스의 개구부와 저항기판과의 사이의 갭이 수지로 밀폐된다. 저항기판에는, 집전전극에 전기적으로 접속된 제1단자와 원호형의 저항체에 전기적으로 접속된 제2단자 및/또는 제3단자가 고정된다. 저항기판에 고정된 제1단자, 제2단자 및/또는 제3단자는 저항기판의 하부면측에 노출되도록 형성된다. 따라서, 가변저항기는 전체적으로 표면실장형의 칩부품으로 구성된다. 이 경우에, 케이스의 하부면측이 밀폐될 뿐만아니라 가변저항기가 표면실장형의 칩부품으로서 구성되기 때문에, 가변저항기를 리플로우 솔더링(reflow soldering) 등의 기술로 회로기판에 솔더링할 수 있다.
또, 본 발명의 다른 측면에 의하면, 앞의 구현예에 따른 가변저항기의 소정 개수가 회로기판에 부착되고, 상기 회로기판이 소정의 전자회로를 구성하는 회로모듈을 제공한다. 즉, 개개의 가변저항기가 소형 및 박형의 칩부품으로 구성된다. 또, 개개의 가변저항기가 밀폐구조로 제공된다. 따라서, 회로모듈의 소형·박형화가 용이할 뿐만아니라 가변저항기의 솔더링 후에 융제를 제거하기 위한 세정공정이 가능하다. 또한, 회로모듈의 내습성 및 내후성이 향상되고, 가변저항기를 보청기 등의 소형기기에 용이하게 실장할 수 있다.
본 발명의 목적, 특징, 효과는 첨부된 도면에 도시된 바와 같이 하기에 설명되는 본 발명의 특정 구현예들로 명백하게 된다.
도1∼도7 및 도8a, 도8b, 도8c, 도8d, 도8e는 본 발명의 특정 구현예에 따른 가변저항기의 일례를 나타낸다.
도1과 같이, 가변저항기는 대개 케이스1, 저항기판2, 회전자3, 접동자4, 외부조작용 축재5 및 하기에 설명되는 다른 부품들을 포함한다.
케이스1은 솔더링 열에 견디고 고온 환경에서 안정적으로 동작할 수 있도록, 내열성의 열가소성 수지, 열경화성 수지 등으로 사각원통 모양으로 일체로 형성된다. 도5 및 도6과 같이, 케이스1의 상면에는 원형의 개구홀11과 그의 외주부에 O-링6을 배치하기 위한 고리모양의 오목부12가 형성된다. 또, 오목부12의 외주부에는 축재5의 일부를 고정하기 위한 고리모양의 오목부13이 형성된다. 케이스1의 내부에는 회전자3과 접동자4를 수납하기 위한 원통모양의 내부공간14가 형성되고, 공간14의 일부에는 팬(fan)모양의 정지자부15가 돌출된다. 또, 케이스1의 하단개구부16은 사각모양으로 형성되고, 내부공간14와 하단개구부16과의 경계에는 단차면17이 형성된다. 하단개구부16을 둘러싸는 주변벽18에는 후술하는 단자21, 22, 23이 각각 고정되는 3개의 노치(notch)19a, 19b, 19c가 형성된다.
도1과 같이, 저항기판2는 케이스1의 하단개구부16에 끼워맞춰지도록 사각판 모양으로 형성되고, 케이스1과 유사한 재료로 형성된다. 저항기판2와 하단개구부16과의 사이의 갭 및 저항기판2의 밑면의 홀들 속에는 밀폐수지20(도3, 도4 참조)이 주입되고, 이에 의해서 케이스1의 하단개구부16이 밀폐된다. 저항기판2에는 단자21이 저항기판2의 한쪽 측면으로부터 기판의 중심부로 향하여 삽입되고, 2개의 단자22, 23이 기판의 다른쪽 측면으로부터 기판의 중심부로 향하여 삽입된 상태로 1개의 단자21과 2개의 단자22, 23이 저항기판2에 삽입성형된다. 집전전극25는 저항기판2의 표면중심부에 노출된 단자21의 한쪽 말단부로 형성된다. 또, 단자22, 23의 한쪽 말단부22a, 23a는 저항기판2의 표면에 노출되고, 노출된 전극22a, 23a에는 원호형의 저항체24가 형성된다. 저항체24는 집전전극25의 외주부에 동심형으로 형성된다.
도3 및 도4는 단자21, 22, 23이 저항기판2의 뒷면쪽으로 다시 접어진 표면실장의 구현예를 나타낸다. 그러나, 본 발명은 이러한 특정 구현예에 한정되지 않는다. 도1에 도시된 바와 같이 단자가 바깥쪽 방향으로 돌출되어 있는 표면실장형의 구조를 갖는 구현예 또는 단자가 케이스1의 중심축과 평행하게 되도록 90°로 구부려져 접혀지는 리드형의 구조를 갖는 구현예는, 시장의 다양한 요구 또는 특별한 요구에 매치되도록, 상품설계에 이용하기 위해 선택될 수 있다.
회전자3도 케이스1과 유사한 재료로 형성된다. 회전자3의 상부 중심부에는 슬리브(sleeve)31이 돌출되어 케이스1의 개구홀11속에 회전가능하게 삽입된다. 슬리브31의 중심부에는 삽입홀32가 형성되어 수직(예를 들어, 상하)방향으로 관통된다. 슬리브31의 상단에는 직경(diameter)방향으로 노치홈(notch groove)33이 형성된다. 회전자3의 하부에는 원반모양의 플랜지부(flange portion)34가 형성되고, 이 플랜지부34로부터 반경방향으로 정지자부35가 돌출된다. 정지자부35의 양측면이 케이스1의 정지자부15의 양측면에 접함으로써, 회전자3의 회전 각도가 제한된다. 회전자3의 하부면, 특히 플랜지부34와 정지자부35의 저면에는, 접동자4를 끼워맞춰서 지지하기 위한 제1, 제2 및 제3오목홈36, 37, 38이 형성된다.
접동자4는 동합금, 스테인리스 스틸, 귀금속계 합금 등의 탄성을 구비한 도전성 금속판(예를 들어, 금속판이 스프링과 같이 동작함)으로 형성된다. 또, 접동자는 귀금속 또는 다른 금속, 예를 들어 금 또는 은 도금막을 형성하도록 도금될 수 있다. 특정 구현예에서, 도전성 금속판이 동합금으로 만들어진 경우에는, 제1층으로 니켈 또는 구리 도금막을 도전성 금속판 위에 도포한 후, 니켈 또는 구리 도금막 위에 은 또는 금 도금막을 도포하여 제2층을 형성할 수 있다. 다른 예로서, 우선 은 도금막을 금속판에 도포한 후, 은 도금막 위에 금 도금막을 도포할 수 있다. 접동자4를 제조하는 다른 방법은 도전성 금속판과 귀금속 외부층을 용접 또는 압착하여 클래드(clad) 금속판을 형성하는 것이다.
도8a, 도8b, 도8c, 도8d 및 도8e와 같이, 접동자4는 그 중심부에 회전자3에 부착되는 베이스부41을 구비하며, 베이스부41의 한쪽 말단측에 실질적으로 U-모양으로 형성된 제1아암42를 구비하고 다른쪽 말단측에 제2아암43을 구비한다. 이들 아암42, 43은 각각의 접혀진 부분42b, 43b(굴곡부)에서 대향방향으로 접어진다. 제1아암42의 말단부에는 원호형의 저항체24와 슬라이딩(sliding) 접촉하는 제1접점부42a가 저항기판2쪽(예를 들어, 베이스부41의 반대측)으로 구부려져 형성된다. 제2아암43의 말단부에는 집전전극25와 접촉되는 반구면 모양의 제2접점부43a가 일체로 형성된다. 특히, 제2접점부43a는 저항기판2쪽(예를 들어, 베이스부41의 반대측)으로 세워지도록 구부러지고, 따라서 제2접점부43a가 제1아암42와 교차된다(접동자4를 측면방향에서 보는 경우).
도7과 같이, 베이스부41은 회전자3의 저면에 형성된 제1오목홈36에 결합된다. 또, 베이스부41의 양측에는 아암42, 43으로부터 직각으로 돌출한 돌출부44가 형성되고, 이들 돌출부44는 회전자3의 저면에 형성된 제2오목홈37에 끼워맞춰진다. 제1오목홈36과 제2오목홈37은 회전자3의 축중심을 통과하여 서로 직교한다. 따라서, 직교하는 2개의 오목홈36, 37에 접동자4를 끼워맞춤으로써, 접동자4의 베이스부41은 중심O1(도8e 참조)가 회전자3의 축중심과 일치되도록 견고하게 놓여지고 지지된다.
접동자4의 제1아암42와 제2아암43의 아암 길이(굴곡부 말단으로부터 접점부까지의 거리)는 실질적으로 서로 동일하고, 따라서 양쪽 아암42, 43의 스프링성도 실질적으로 서로 동일하게 설정된다. 제1아암42 및 제2아암43은, 자유상태에서 도8a에 점선으로 도시된 바와 같이 저항기판2쪽으로 돌출된다. 이들 아암은 저항기판2의 표면에 밀착되어 실선위치로 구부려진다. 또, 구부려진 상태에서, 제2접점부43a는 베이스부41의 중심O1와 실질적으로 중심이 일치한다. 제1접점부42a는 제2아암43의 굴곡부43b의 말단보다 베이스부41의 내측에 위치되도록 형성되고, 제2아암43의 접점부43a는 제1아암42의 굴곡부42b의 말단보다 베이스부41의 내측에 위치되도록 형성된다. 다시 말해서, 굴곡부42b, 43b의 말단은 접점부42a, 43a보다 바깥쪽으로 돌출된다. 따라서, 제2아암43의 굴곡부43b가 회전자3의 반경방향의 바깥쪽으로 돌출하게 된다. 하지만, 굴곡부43b는 회전자3의 정지자부35의 저면에 형성된 제3오목홈38에 결합되어 있기 때문에, 이 굴곡부43b는 회전자3를 지나서 바깥쪽으로 연장되지 않는다.
상술한 바와 같이, 제1접점부42a의 말단이 제2아암43의 굴곡부43b의 내측에 위치되기 때문에, 제1아암42의 갭속에 삽입된 제2아암43은 접점부42a와 간섭하게 된다. 즉, 도9와 같이 제2접점부43a가 제2아암43으로부터 세워지도록 구부려지지 않는 경우에, 제2접점부43a가 제1아암42보다 더 저항기판2쪽으로 돌출하게 되면, 제2아암43은 제1접점부42a에 근접하게 된다. 그러나, 도8a 또는 도8d와 같이 제2접점부43a가 제2아암43으로부터 저항기판2쪽으로 더 세워지도록 구부려진 모양으로 형성되면, 제2아암43을 높게 세우지 않아도 제2접점부43a의 높이가 확보될 수 있고, 이에 의해서 제1아암42와 제2아암43과의 사이의 상호간섭이 방지될 수 있다.
또, 제1아암42와 제2아암43과의 상호간섭을 효과적으로 방지하기 위하여, 제2아암43의 굴곡부43b의 곡률반경은 제1아암42의 굴곡부42b의 곡률반경보다 작게 형성된다. 이와 같이, 제2아암43의 굴곡부43b의 모양은 제2접점부43a가 제1접점부42a에 근접하는 것을 방지한다. 또, 도8c에 명백한 것처럼, 제1아암42의 제1접점부42a는 저항기판2쪽으로 향하여 원호모양 부분을 구비한다. 따라서, 원호모양 부분을 구비한 제1접점부42a의 내측에 제2아암43이 배치되고, 제1아암42가 제2아암43쪽으로 눌려 구부려지는 경우에도 제1아암42와 제2아암43의 간섭이 감소된다.
또, 제2아암43의 굴곡부43b의 상하 양쪽 부분이 도10과 같이 서로 밀착되도록 구부려지면, 제2아암43과 제1접점부42a와의 사이의 거리가 증가되어, 간섭을 한층 더 효과적으로 방지할 수 있다.
축재5도 케이스1과 유사한 재료로 형성되지만, 금속 또는 다른 물질로 형성될 수 있다. 축재5는 상부면에 큰 직경의 조작부51을 구비한다. 이 조작부51의 표면에는 직경방향으로 공구결합홈52가 형성된다. 회전자3의 삽입홀32로 삽입가능한 작은 직경의 축부53은 축재5의 하부면으로부터 돌출되고, 이 축부53의 측면에는 회전자3의 노치홈33과 결합하는 2개의 돌기부54가 대칭위치에 형성된다.
축재5는 하기와 같이 케이스1에 부착된다. 케이스1의 오목부12에 O-링6을 배치한 상태에서, 케이스1의 내부에 수납되는 회전자3의 삽입홀32속에 축재5의 축부53이 삽입되면, 축부53의 돌기부54가 회전자3의 노치홈33에 끼워맞춰진다. 따라서, 축재5와 회전자3과의 상대적인 회전이 방지된다. 또, 회전자3의 하부면쪽으로 돌출된 축부53의 말단을 코크55(도3 참조)로 코킹(calking)함으로써 회전자3과 축재5가 통합된다(예를 들어, 함께 부착된다). 이 상태에서, O-링6이 축재5의 조작부51의 내면과 오목부12의 밑면과의 사이에서 접촉·지지된다. 따라서, 축재5와 케이스1과의 중간영역이 밀폐된다. 특히, 상술한 바와 같이 축재5의 축부53이 회전자3의 삽입홀32속에 삽입·고정되는 방법을 이용함으로써, 밀폐되는 부분이 1개소(케이스1과 축재5와의 사이)만으로 한정되고, 밀폐조작은 단일 O-링6을 효과적으로 사용하여 실시될 수 있다.
또한, 축재5와 회전자3을 결합하기 위한 방법으로는, 축재5의 축부53의 말단을 코킹하는 상술한 방법 대신에, 축부53에 갈고리부를 형성하고 축부53이 회전자3의 삽입홀32속에 삽입될 때에, 삽입홀32의 뒤쪽과 갈고리부를 맞물리게 하여 축재5가 빠져 나오는 것을 방지할 수도 있다. 상술한 방법에서 또 다른 부착 방법이 가능하다는 것이 명백하다.
또, 케이스1에 저항기판2를 결합하면, 접동자4에 의해 제공되는 반발력으로 저항기판2가 바깥쪽 방향으로 밀리지만, 이 반발력에 대항하여 저항기판2를 안정한 방법으로 지지하기 위하여, 케이스1의 하단개구부16을 둘러싸는 주변벽18에 갈고리부를 설치하여 저항기판2를 껴안아 지지할 수도 있다.
상술한 구현예에서는, 고리모양의 오목부12가 O-링6을 위치시키도록 케이스1의 상부면에 설치되는 대신에, 도11과 같이 축재5의 조작부51의 뒷면에 고리모양의 수납홈56을 형성할 수도 있다. 이 경우에, O-링6은 케이스1의 상부면(지지면)에 의해 압착·지지되고, 수납홈56은 케이스1과 축재5와의 사이의 중간영역을 밀폐한다.
이러한 경우에, 축재5는 예를 들어 금속으로 형성될 수 있다. 축부53의 말단은 원통 모양으로 형성되고, 축부53의 말단은 회전자3속에 축부53을 삽입한 후 코크(calk)된다. 동일한 방법으로, 축재5는 회전자3과 간단하게 결합될 수 있다. 또, 축재5에는 동, 동합금 또는 청동 등의 성형이 용이한 금속이 사용될 수 있다. 또, 금속의 표면에는 녹방지를 위한 도금이 실시된다. 도금용 금속의 종류로는 금, 은 또는 팔라듐 등의 물질들이 이용되고, 이들 물질은 장식성을 구비하고 금속의 부식을 방지하는 것이 바람직하다.
도12는 본 발명에 따른 가변저항기C가 회로기판7상에 실장되어 있는 회로모듈의 일예를 나타낸다.
도3과 같이, 가변저항기C는 표면실장형의 칩부품으로 형성된다. 본 구현예에서, 단자21, 22, 23은 저항기판2의 밑면쪽으로 다시 접어진다. 회로기판7상에는 회로패턴71, 72가 형성되고, 가변저항기C의 단자21, 22, 23(도12에서는 단자22가 도시되지 않음)은 회로패턴71, 72에 리플로우 솔더링(reflow soldering) 등의 방법으로(솔더73, 74로) 솔더링된다.
이와 같이, 가변저항기C가 표면실장형의 칩부품으로서 구성되기 때문에, 회로모듈의 소형화 및 박형화가 용이하다. 가변저항기C의 상부면은 O-링12로 확실하게 밀폐되고, 하부면은 수지20으로 확실하게 밀폐된다. 따라서, 가동부품(movable part)(예를 들어, 가변저항기C)이 회로기판7에 실장되어 있는 것에 상관없이, 가변저항기C를 실장한 후에 회로기판7로부터 융제를 제거하기 위한 세정작업이 실시될 수 있다. 또, 실장된 가변저항기C는 습도가 높고 및/또는 실장된 가변저항기가 땀 등에 노출되는(예를 들어, 보청기에서와 같이, 가변저항기C가 사용자의 귀구멍에 위치되는) 환경에 사용될 수 있다. 따라서, 상술한 회로모듈형태는 다양한 형태의 유해 환경에 대하여 밀폐성을 향상시킨다(예를 들어, 내습성과 내후성을 제공함으로써 밀폐성을 향상시킨다).
상술한 구현예에서는, 케이스1의 하단측을 밀폐하기 위하여, 저항기판2와 케이스1과의 사이의 갭속에 수지20이 주입되지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 케이스1의 하단개구부의 전면에 수지를 주입하여 밀폐조작을 실시할 수 있고, O-링 등의 밀폐부재 등을 이용하여 밀폐할 수도 있다.
또, 케이스1의 상부측을 밀폐하기 위하여, 축재5로 O-링을 압박·지지하지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 회전자와 케이스와의 사이의 중간영역을 다른 방법(예를 들어, 밀폐부재)으로 밀폐할 수도 있다.
또, 케이스1의 외형은 사각원통형으로 한정되지 않고, 원형원통모양 또는 다른 모양으로 할 수 있다. 이 경우에, 저항기판2의 외형은 사각판 모양이 아니고 실질적으로 원판 모양의 저항기판을 포함한다.
상술한 구현예에서는, 접동자의 접점부가 아암의 말단부에 일체로 형성된 예를 나타내지만, 별도의 접점부재를 아암의 말단에 다른 방법으로 고정시킬 수도 있다.
본 발명에서, 접동자의 제1아암은 실질적으로 U-모양으로 형성되지만, 실질적인 U-모양은 엄밀한 U-모양 뿐만아니라 채널(channel)모양 또는 이와 유사한 모양을 포함하는 개념이다. 다른 방법으로는, 엄밀한 U-모양 대신에 양단이 베이스부에 결합되어 있는 폐루프(closed loop) 모양을 이용할 수도 있다.
이상의 설명으로 명백한 바와 같이, 접동자의 제1접점부를 제2아암의 굴곡부의 말단의 내측에 위치시키고 제2접점부를 제1아암의 굴곡부의 말단의 내측에 위치시킴으로써, 제1 및 제2아암의 아암 길이를 상대적으로 길게 제공하면서 베이스부를 회전자의 중심축 부근에 부착시키고 있다. 따라서, 회전자의 경사를 억제할 수 있고, 접동성의 향상과 접촉력의 안정화를 도모할 수 있다. 다시 말하면, 제1접점부를 제2아암의 굴곡부보다 베이스부의 중심O1에 근접하게 위치시키고, 동시에 제2접점부를 제1아암의 굴곡부보다 베이스부의 중심O1에 근접하게 위치시킨다.
또, 바깥쪽 방향으로 돌출된 제2아암의 굴곡부를 회전자의 정지자부에 배치시킴으로써, 굴곡부의 뒤쪽을 정지자부로 지지하게 된다. 따라서, 충분한 접촉력을 얻으면서 회전자를 대형으로 조립할 필요가 없다.
또, 본 발명에 설명된 바와 같이 제2아암의 제2접점부를 제1아암보다 더 저항기판쪽으로 돌출하도록 구부려 세우는 경우에는, 제1 및 제2아암 간의 상호 간섭이 감소된 우수한 스프링 특성을 얻을 수 있다.
이상에서, 본 발명을 특정 구현예들을 참조하여 설명하였지만, 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 않는 다양한 형태들이 가능하다. 그러므로, 본 발명은 하기의 특허청구범위에 의해서만 제한된다.

Claims (21)

  1. 케이스;
    상기 케이스의 내부에 회전가능하게 수납되는 회전자;
    상기 케이스의 내부에 수납되며, 표면 중심부에 집전전극을 구비하고, 상기 집전전극의 바깥쪽에 상기 집전전극과 실질적으로 중심이 같은 원호 모양의 저항체를 구비하는 저항기판; 및
    접동자를 포함하며,
    상기 접동자는, 중심부에 상기 회전자에 부착되는 베이스부를 구비하며, 일단측에 실질적으로 U-모양으로 형성된 제1아암 및 상기 제1아암의 말단에 제1접점부를 구비하고, 타단측에 제2아암 및 상기 제2아암의 말단에 제2접점부를 구비하며, 상기 제1아암 및 상기 제2아암이 상기 베이스부로부터 서로의 대향방향으로 접어지며;
    상기 접동자는 상기 제1접점부가 상기 저항기판의 원호 모양의 상기 저항체와 접촉하여 움직이고 상기 제2아암의 굴곡부에서 안쪽으로 상기 베이스부의 내측에 위치되도록 형성되며;
    상기 제2접점부가 상기 저항기판의 상기 집전전극과 접촉되고, 상기 제1아암의 굴곡부에서 안쪽으로 상기 베이스부의 내측에 위치되는 것을 특징으로 하는 가변저항기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 회전자의 반경방향에서 바깥쪽으로 돌출하고, 상기 회전자의 외주부에 형성되는 정지자부를 더 포함하는 가변저항기로서,
    상기 접동자의 상기 제2아암의 상기 굴곡부가 상기 회전자의 상기 정지자부에 배치되는 것을 특징으로 하는 가변저항기.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제2접점부는 상기 제1아암의 일부분을 통해서 삽입되고 상기 제2아암으로부터 솟아오르도록 구부려져, 상기 제1아암보다 더 많이 상기 저항기판쪽으로 돌출되는 것을 특징으로 하는 가변저항기.
  4. 제1항에 있어서, 상기 접동자의 상기 제2아암의 상기 굴곡부의 곡률반경은 상기 제1아암의 상기 굴곡부의 곡률반경보다 작음을 특징으로 하는 가변저항기.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제1접점부는, 상기 저항기판쪽으로 구부려진 원호 모양부를 구비하며, 상기 제2아암이 상기 제1접점부의 상기 원호 모양 부분의 안쪽에 위치되도록, 상기 접동자의 상기 제1아암의 말단부에 형성되는 것을 특징으로 하는 가변저항기.
  6. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2아암과 직교하는 방향으로 돌출한 돌기부는 상기 접동자의 상기 베이스부의 양측부에 형성되며, 상기 베이스부를 맞물리기 위한 제1오목홈 및 상기 돌기부와 맞물리는 제2오목부는 서로 직교하는 방향으로 상기 회전자에 형성되는 것을 특징으로 하는 가변저항기.
  7. 제1항에 있어서, 일단부에 큰 직경의 조작부 및 타단부에 상기 조작부보다 작은 직경의 축부를 구비한 축재를 더 포함하는 가변저항기로서,
    상기 축부가 회전가능하게 삽입되는 삽입홀은 상기 회전자에 형성되고;
    상기 축재의 상기 축부를 삽입하기 위한 개구홀은 상기 케이스의 상부면에 형성되며;
    상기 케이스의 상기 개구홀의 주위에 지지면이 형성되며;
    상기 지지면에 O-링이 배치되며, 상기 축재의 상기 축부가 상기 케이스의 내부에 삽입된 상기 회전자의 상기 삽입홀속에 삽입되어, 상기 O-링이 상기 축재 및 상기 케이스에 의해 밀착되고 지지됨으로써, 상기 축부가 단단히 지지되는 것을 특징으로 하는 가변저항기.
  8. 제1항에 있어서, 상기 케이스의 하부면에 개구부가 설치되며, 상기 개구부는 상기 저항기판으로 덮여지고, 상기 케이스의 상기 개구부 및 상기 저항기판과의 사이의 갭은 수지로 밀폐되며;
    상기 집전전극에 전기적으로 접속된 제1단자 및 원호 모양의 상기 저항체에 전기적으로 접속된 제2단자 및/또는 제3단자는 상기 저항기판에 고정되고, 상기 제1단자, 상기 제2단자 및/또는 상기 제3단자는 상기 저항기판의 하부면에 노출되도록 형성되며;
    상기 가변저항기는 상기 단자들에 의하여 표면실장형의 칩형 부품으로서 형성되는 것을 특징으로 하는 가변저항기.
  9. 회로기판에 부착된 적어도 하나의 가변저항기를 포함하는 회로모듈로서,
    상기 가변저항기는,
    케이스;
    상기 케이스의 내부에 회전가능하게 수납되는 회전자;
    상기 케이스의 내부에 수납되며, 표면 중심부에 집전전극을 구비하고, 상기 집전전극의 바깥쪽에 상기 집전전극과 실질적으로 중심이 같은 원호 모양의 저항체를 구비하는 저항기판; 및
    접동자를 포함하며,
    상기 접동자는, 중심부에 상기 회전자에 부착되는 베이스부를 구비하며, 일단측에 실질적으로 U-모양으로 형성된 제1아암 및 상기 제1아암의 말단에 제1접점부를 구비하고, 타단측에 제2아암 및 상기 제2아암의 말단에 제2접점부를 구비하며, 상기 제1아암 및 상기 제2아암이 상기 베이스부로부터 서로의 대향방향으로 접어지며;
    상기 접동자는 상기 제1접점부가 상기 저항기판의 원호 모양의 상기 저항체와 접촉하여 움직이고 상기 제2아암의 굴곡부에서 안쪽으로 상기 베이스부의 내측에 위치되도록 형성되며;
    상기 제2접점부는 상기 저항기판의 상기 집전전극과 접촉되고, 상기 제1아암의 굴곡부에서 안쪽으로 상기 베이스부의 내측에 위치되는 것을 특징으로 하는 회로모듈.
  10. 제9항에 있어서, 상기 회전자의 반경방향에서 바깥쪽으로 돌출하고, 상기 회전자의 외주부에 형성되는 정지자부를 더 포함하는 회로모듈로서,
    상기 접동자의 상기 제2아암의 상기 굴곡부가 상기 회전자의 상기 정지자부에 배치되는 것을 특징으로 하는 회로모듈.
  11. 제9항에 있어서, 상기 제2접점부는 상기 제1아암의 일부분을 통해서 삽입되고, 상기 제2아암으로부터 솟아오르도록 구부려져, 상기 제1아암보다 더 많이 상기 저항기판쪽으로 돌출되는 것을 특징으로 하는 회로모듈.
  12. 제9항에 있어서, 상기 접동자의 상기 제2아암의 상기 굴곡부의 곡률반경은 상기 제1아암의 상기 굴곡부의 곡률반경보다 작음을 특징으로 하는 회로모듈.
  13. 제9항에 있어서, 상기 제1접점부는, 상기 저항기판쪽으로 구부려진 원호 모양부를 구비하며, 상기 제2아암이 상기 제1접점부의 상기 원호 모양 부분의 안쪽에 위치되도록, 상기 접동자의 상기 제1아암의 말단부에 형성되는 것을 특징으로 하는 회로모듈.
  14. 제9항에 있어서, 상기 제1 및 제2아암과 직교하는 방향으로 돌출한 돌기부는 상기 접동자의 상기 베이스부의 양측부에 형성되며, 상기 베이스부를 맞물리기 위한 제1오목홈 및 상기 돌기부와 맞물리는 제2오목부는 서로 직교하는 방향으로 상기 회전자에 형성되는 것을 특징으로 하는 회로모듈.
  15. 제9항에 있어서, 일단부에 큰 직경의 조작부 및 타단부에 상기 조작부보다 작은 직경의 축부를 구비한 축재를 더 포함하는 회로모듈로서,
    상기 축부가 회전가능하게 삽입되는 삽입홀은 상기 회전자에 형성되고;
    상기 축재의 상기 축부를 삽입하기 위한 개구홀은 상기 케이스의 상부면에 형성되며;
    상기 케이스의 상기 개구홀의 주위에 지지면이 형성되며;
    상기 지지면에 O-링이 배치되며, 상기 축재의 상기 축부가 상기 케이스의 내부에 삽입된 상기 회전자의 상기 삽입홀속에 삽입되어, 상기 O-링이 상기 축재 및 상기 케이스에 의해 밀착되고 지지됨으로써, 상기 축부가 단단히 지지되는 것을 특징으로 하는 회로모듈.
  16. 제9항에 있어서, 상기 케이스의 하부면에 개구부가 설치되며, 상기 개구부는 상기 저항기판으로 덮여지고, 상기 케이스의 상기 개구부 및 상기 저항기판과의 사이의 갭은 수지로 밀폐되며;
    상기 집전전극에 전기적으로 접속된 제1단자 및 원호 모양의 상기 저항체에 전기적으로 접속된 제2단자 및/또는 제3단자는 상기 저항기판에 고정되고, 상기 제1단자, 상기 제2단자 및/또는 상기 제3단자는 상기 저항기판의 하부면에 노출되도록 형성되며;
    상기 가변저항기는 상기 단자들에 의하여 표면실장형의 칩형 부품으로서 형성되는 것을 특징으로 하는 회로모듈.
  17. 제16항에 있어서, 상기 회로기판은 표면에 형성된 회로패턴들을 포함하고; 상기 제1 내지 제3단자중 적어도 하나는 개개의 회로패턴들에 솔더링되는 것을 특징으로 하는 회로모듈.
  18. 제9항에 있어서, 상기 회로모듈은 보청기에 이용되는 것을 특징으로 하는 회로모듈.
  19. 케이스;
    상기 케이스의 내부에 회전가능하게 수납되고, 회전축에 대하여 회전하는 회전자;
    상기 케이스의 내부에 수납되며, 표면 중심부에 집전전극을 구비하고, 상기 집전전극의 바깥쪽에 상기 집전전극과 실질적으로 중심이 같은 원호 모양의 저항체를 구비하는 저항기판; 및
    접동자를 포함하며,
    상기 접동자는, 중심부에 상기 회전자에 부착되는 베이스부를 구비하며, 일단측에 실질적으로 U-모양으로 형성된 제1아암 및 상기 제1아암의 말단에 제1접점부를 구비하고, 타단측에 제2아암 및 상기 제2아암의 말단에 제2접점부를 구비하며, 상기 제1아암 및 상기 제2아암이 상기 베이스부로부터 서로의 대향방향으로 접어지며;
    상기 접동자는, 상기 제1접점부가 상기 저항기판의 원호 모양의 상기 저항체와 접촉하여 움직이고, 상기 제2접점부가 상기 저항기판의 상기 집전전극과 접촉하도록 형성되며;
    상기 베이스부의 중심은 상기 회전자의 상기 회전축과 실질적으로 중심이 동일한 것을 특징으로 하는 가변저항기.
  20. 제1항에 있어서, 상기 제1접점부는 상기 제2아암의 상기 굴곡부보다 상기 베이스부의 중심에 더 근접하게 위치되고, 상기 제2접점부는 상기 제1아암의 굴곡부보다 상기 베이스부의 중심에 더 근접하게 위치되는 것을 특징으로 하는 가변저항기.
  21. 제9항에 있어서, 상기 제1접점부는 상기 제2아암의 상기 굴곡부보다 상기 베이스부의 중심에 더 근접하게 위치되고, 상기 제2접점부는 상기 제1아암의 굴곡부보다 상기 베이스부의 중심에 더 근접하게 위치되는 것을 특징으로 하는 가변저항기.
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