KR200329962Y1 - 슬라이드식 가변저항기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 저항값을 단계적으로 바꾸는 것이 가능함과 동시에, 접촉자의 이동에 따른 이동거리오차에 관계없이 해당 저항값을 정확하게 출력할 수 있는 슬라이드식 가변저항기에 관한 것으로, 기판(21)과, 상기 기판(21)에 형성되고 서로 소정 간격 이격되어 연이어 배치된 복수개의 도전체(22)와, 상기 복수개의 도전체 (22) 사이사이를 직렬 접속하는 복수개의 저항체(23)와, 상기 복수개의 도전체(22)위로 접촉하면서 이동가능하게 설치되는 접촉자(24)로 구성된다.

따라서, 본 고안에 의하면, 저항값을 단계적으로 바꿀 수 있음과 동시에, 접촉자의 이동에 따른 허용오차범위가 확대되어 정확한 저항값을 출력할 수 있기 때문에, 정밀을 요하는 전기 및 전자제품에 사용하는 것이 가능하다. 또한, 저항체의 저항값을 임의로 설정하는 것이 가능하기 때문에, 제품의 설계자유도가 넓어지고, 접촉자의 이동위치에 따른 저항값을 사용자가 원하는 임의 값으로 설정할 수 있다. 또한 저항체가 마모되지 않는 구성이므로 장기간 사용하여도 저항체의 마모로 인한 저항값의 오차가 발생하지 않으며, 저항체의 설치를 실크스크린인쇄 뿐만아니라, 칩저항소자 또는 고정저항소자등의 임의 저항소자를 다양하게 선택하여 설치할 수 있고, 양면기판의 사용이 가능하므로 저항체를 배면에 설치하는등 제품의 설계자유도가 넓어지는 효과가 있다.

Description

슬라이드식 가변저항기{SLIDE TYPE POTENTIOMETER}

본 고안은 슬라이드식 가변저항기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 저항값을 단계적으로 바꾸는 것이 가능함과 동시에, 접촉자의 이동위치에 따른 이동위치오차에 관계없이 해당 저항값을 정확하게 출력할 수 있는 슬라이드식 가변저항기에 관한 것이다.

일반적으로, 가변저항기는 저항값을 연속적으로 바꾸는 슬라이드식과 저항값을 단계적으로 바꾸는 스탭식으로 크게 구분되어진다. 슬라이드식 가변저항기는 볼륨이라고도 하며, 출력조절용으로 오래전부터 사용되어 왔고, 지금은 진공청소기, 전등, 음향기기등 전기 및 전자제품에 출력조절용으로 많이 사용되고, 특히 자동차에 있어서는 윈도우 브러시 속도조절, 헤드라이트 고도조절, 온도조절, 풍속조절기능등 다양하게 사용된다.

이러한 슬라이드식 가변저항기는 저항체가 직선형상으로 형성되어 저항체위를 접촉자가 접촉하면서 직선 이동하는 스트레이트 타입과, 저항체가 원형으로 형성되어 저항체위를 접촉자가 접촉하면서 회전 이동하는 로터리 타입이 있다.

한편 스탭식 가변저항기는, 여러 개의 저항기를 하나의 케이스에 넣고, 각각 탭에 연결하여 노치로 전환하는 것인데, 정확성을 필요로 할 때 또는 짧은 시간에 큰 저항값의 변화가 요구될 때 사용되며, 예를 들어 선풍기, 전차의 속도 전환용 등에 이용한다.

본 고안은 상기와 같은 가변저항기에 있어서 슬라이드식 가변저항기에 관한 것으로, 도 1에는 종래의 슬라이드식 가변저항기를 나타내었다. 도시된 바와 같이, 종래의 슬라이드식 가변저항기는 기판(1)상에 저항체(2)가 형성되어 있고, 저항체(2)위를 접촉자(3)가 접촉하면서 직선 이동하도록 되어 있다. 이러한 구성의 슬라이드식 가변저항기는 예를 들면, 저항체(2)의 일끝단 지점(L0)을 입력단으로 하고, 접촉자(3)를 출력단으로 한 경우, 도 2에 그래프로 나타낸 바와 같이, 접촉자(3)의 위치에 따라 저항값(Ω)이 연속적(선형)으로 변화된다.

이와 같이 종래의 슬라이드식 가변저항기는 접촉자(3)가 위치하는 지점에서의 저항값(Ω)이 출력되기 때문에, 예들 들어 임의의 저항값(Ω2)을 출력하기 위해서는 접촉자(3)를 해당 지점(L2)까지 정확하게 이동시키지 않으면 안된다.

그러나, 접촉자(3)를 해당 지점(L2)으로 이동시킬 때, 기구적인 오차등에 의해 접촉자를 해당 지점(L2)까지 정확하게 위치시킬 수 없으며, 이로써 원하는 저항값(Ω2)을 정확하게 출력할 수 없는 문제점이 있었다.

따라서 보다 정확한 저항값을 얻기 위해, 접촉자(3)를 지점(L2)에 최대로 근접시킬 수 있는 접촉자 이동장치들이 많이 개발되고는 있으나, 어느 것도 정확한 저항값을 얻기에는 부족하였으며, 이러한 문제는 스트레이트 타입 뿐만아니라, 로터리 타입에서도 동일하게 발생한다.

본 고안자는 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 원하는 저항값을 정확하게 얻을 수 있는 슬라이드식 가변저항기를 실용신안등록 20-304367호로서 제안한 바 있다. 즉 도 3에 도시된 바와 같이, 기판(11)상에 저항체(12)를 구비하고, 이 저항체(12)의 일정구간에 무저항구간(a,b,c)을 형성한 구성이며, 저항체 (12)는 카본을 재료로 하여 이루어지고, 무저항구간(a,b,c)은 도전성이 매우 높은 은(Ag)등을 재료로 하여 이루어진 것이다. 또한 저항체(12)위를 접촉자(13)가 접촉하면서 직선 이동하도록 되어 있다.

이러한 슬라이드식 가변저항기는 예를 들어, 저항체(12)의 일끝단 지점(L0)을 입력단으로 하고, 접촉자(13)를 출력단으로 한 경우, 도 4에 그래프로 나타낸 바와 같이, 접촉자(13)의 위치에 따라 저항값(Ω)이 연속적(선형)으로 변화되지만, 일정구간 즉 무저항구간(a,b,c)에서는 일정한 저항값(Ω)을 유지하게 된다.

예들 들어 임의의 저항값(Ω2)을 출력하기 위하여 해당 지점(L2)으로 접촉자 (13)를 이동시키는 경우, 접촉자(13)의 이동에 따른 오차 발생으로 해당 지점(L2)에 접촉자(13)가 정확하게 위치되지 않아도 무저항구간(b)내에 위치되기만 하면, 원하는 저항값(Ω2)을 출력할 수 있다.

그러나, 상기의 슬라이드식 가변저항기는, 임의 위치에서의 저항값을 정확하게 출력할 수 있는 효과는 있지만, 접촉자(13)가 저항체(12)위로 접촉하면서 이동하는 구성은 그대로 채택하고 있으며, 이로 인해 장기간 사용하게 되면 저항체(12)의 접촉부위가 마모되고, 저항체(12)의 마모에 의해 저항값이 변화하여 오차를 유발하게 된다. 따라서 저항체(12)의 마모는, 이러한 슬라이드식 가변저항기가 설치된 전기 및 전자제품을 장기간 사용하는 경우, 그 제품의 성능 및 정밀도를 저하시키는 원인중 하나로 되는 문제점이 있었다.

본 고안은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 저항값을 단계적으로 출력할 수 있음과 동시에, 접촉자의 이동에 따른 허용오차를 최대한 크게하여 원하는 저항값을 정확하게 출력할 수 있는 슬라이드식 가변저항기를 제공하는데 있다.

또한 본 고안은 접촉자가 저항체위를 접촉하지 않는 구성으로 하여 저항체가 마모되는 일이 없도록 함으로써 저항체의 마모로 인한 저항값의 오차 발생을 일으키지 않으며, 제품의 수명을 더욱 연장할 수 있는 슬라이드식 가변저항기를 제공하는데 있다.

또한 본 고안은 저항체로서 카본을 액체상태로 하여 실크스크린인쇄로 형성하거나, 칩저항소자 또는 고정저항소자등의 임의 저항을 다양하게 선택하여 설치할 수 있는 슬라이드식 가변저항기를 제공하는데 있다.

또한 본 고안은 접촉자의 이동위치에 따른 저항값을 임의로 설정할 수 있는 슬라이드식 가변저항기를 제공하는데 있다.

도 1은 종래예의 슬라이드식 가변저항기를 나타낸 단면도.

도 2는 도 1의 종래예에 따른 접촉자의 이동거리와 저항값과의 관계를 나타낸 그래프.

도 3은 다른 종래예의 슬라이드식 가변저항기를 나타낸 단면도.

도 4는 도 3의 종래예에 따른 접촉자의 이동거리와 저항값과의 관계를 나타낸 그래프.

도 5의 (가)는 본 고안의 슬라이드식 가변저항기를 나타낸 평면도이고, (나)는 단면도.

도 6의 (가) 내지 (마)는 본 고안의 슬라이드식 가변저항기에서 저항값이 단계적으로 바뀌는 과정을 설명하기 위한 요부확대 평면도.

도 7 및 도 8은 도 5의 본 고안에 따른 접촉자의 이동거리와 저항값과의 관계를 나타낸 그래프.

도 9의 (가) 내지 (다)는 본 고안의 슬라이드식 가변저항기에서 접촉자와 도전부재의 여러 가지 변형예를 나타낸 사시도이다.

도 10은 본 고안의 다른 실시예를 나타낸 평면도.

도 11은 본 고안의 적용예로서 자동차용 윈도우 브러시 조절레버를 나타낸사시도.

도 12는 본 고안의 또 다른 실시예를 나타낸 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

21 : 기판 22(A0,A1,A2,A3···An) : 도전체

23(R1,R2,R3···Rn) : 저항체 24 : 접촉자

24a : 접촉부 L : 이동거리

Ω: 저항값

상기의 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 기판과, 상기 기판에 형성되고 서로 소정 간격 이격시켜 연이어 배치한 복수개의 도전체와, 상기 복수개의 도전체 사이사이를 직렬 접속하는 복수개의 저항체와, 상기 복수개의 도전체위로 접촉하면서 이동가능하게 설치되는 접촉자로 구성된 슬라이드식 가변저항기에 특징이 있다.

또한, 본 고안은 상기 복수개의 도전체가 직선형 또는 원형으로 배치된 슬라이드식 가변저항기에 특징이 있다.

또한, 본 고안은 상기 기판이 양면사용 기판으로 이루어지고, 상기 양면 기판의 일측면에 도전체가 구비되고, 다른쪽면에 저항체가 구비된 슬라이드식 가변저항기에 특징이 있다.

또한 본 고안의 접촉자는 진행방향에 대하여 동일한 수직선상에 위치하는 복수개의 접촉부를 가지고, 도전체의 서로 마주하는 가장자리부는 접촉자의 진행방향에 대하여 경사형상, 계단형상, 요철형상중 어느 하나의 형상으로 형성된 슬라이드식 가변저항기에 특징이 있다.

또한 본 고안의 접촉자는 진행방향에 대하여 서로 앞뒤에 위치하는 복수개의 접촉부를 가지고, 도전체의 서로 마주하는 가장자리부는 접촉자의 진행방향에 대하여 수직인 직선형상으로 형성된 슬라이드식 가변저항기에 특징이 있다.

이하, 본 고안에 따른 슬라이드식 가변저항기의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거하여 상세하게 설명한다.

도 5의 (가)는 본 고안에 따른 슬라이드식 가변저항기를 나타낸 평면도이고,(나)는 단면도로서, 절연재질로 제작된 얇은 판상의 기판(21)이 구비되어 있고, 이 기판(21)상에는 복수개의 도전체(22)가 소정 간격으로 이격 형성되어 일직선상으로 연이어 배치되어 있으며, 도전체(22)의 서로 마주하는 가장자리부분은 서로 대응하는 경사형상으로 형성되어 있다.

또한 상기 도전체(22)의 재질은 은 또는 구리등과 같이 전기전도율이 높은 금속재료로 이루어지는 것이 바람직하고, 금속재료를 액체상태로 하여 기판(21)상에 실크스크린인쇄로 형성하거나, 금속재료를 박판 회로로 제작하여 기판상에 부착하는 방식등 임의 회로를 형성하여 구성할 수도 있다.

또한, 상기 복수개의 도전체(22) 사이사이에는 저항체(23)가 각각 배치되어 있고, 이 각각의 저항체(23)는 인접한 도전체(22) 사이를 전기적으로 직렬 접속함으로써 복수개의 도전체(22)와 그 사이사이에 접속된 복수개의 저항체(23)는 전기적으로 직렬 접속된 상태가 된다.

상기 저항체(23)는 카본을 액체상태로하여 실크스크린인쇄에 의해 기판(21)상에 직접형성할 수도 있고, 별개의 부품인 칩저항소자 또는 고정저항소자등의 임의 저항소자를 기판(21)상에 설치하여 형성할 수도 있다.

한편, 상기 도전체(22)상에는 접촉자(24)가 구비되어 있고, 이 접촉자(24)는 도전성재료로 제조되며, 도전체(22)위를 접촉하면서 이동하도록 설치되어 있다. 또한 접촉자(24)는 복수개의 접촉부(24a)를 형성하고 있으며, 이 복수개의 접촉부 (24a)가 도전체(22)위를 접촉하도록 되어 있다.

이러한 구성의 본 고안은, 도 5의 (가) 및 (나)에 있어서 예를들면, 가장 오른쪽에 위치한 도전체(A0)를 입력단으로 하고, 접촉자(24)를 출력단으로 하여 접촉자(24)를 도전체(A0)로부터 도전체(An)까지 이동시키게 되면, 도 7에 도시된 바와 같이 저항값(Ω)을 단계적으로 변화시킬 수 있다.

즉, 접촉자(24)가 도전체(A1)에 위치하게 되면, 도전체(A0)와 도전체(A1) 사이에 직렬로 연결된 저항체(R1)의 저항값이 출력되어지고, 접촉자(24)가 도전체 (A2)에 위치하게 되면, 도전체(A1)와 도전체(A2) 사이에 직렬로 연결된 저항체 (R2)+저항체(R1)의 저항값이 출력되어지며, 접촉자(24)가 도전체(A3)에 위치하게 되면, 도전체(A2)와 도전체(A3) 사이에 직렬로 연결된 저항체(R3)+저항체(R2)+저항체(R1)값이 출력되어진다. 이렇게 하여 접촉자(24)가 도전체(An)에 위치하게 되면, 저항체(Rn)+···저항체(R3)+저항체(R2)+저항체(R1)의 저항값이 출력되어진다.

또한, 본 고안은 각 저항체(R1,R2,R3···Rn)의 저항값을 각각 임의로 설정하여 설치하는 것이 가능하고, 이에 의해서는 도 8에 도시된 그래프와 같이, 단계적으로 변화되는 저항값을 불규칙하게 임의로 설정할 수 있다. 따라서 제품의 특성에 마추어 접촉자(24)의 이동위치에 따른 해당 저항체(23)의 저항값을 임의로 설정하는 것이 가능해지기 때문에, 제품의 설계자유도를 자유롭게 할 수 있는 이점이 있다.

이와 같이 저항값이 단계적으로 변화되는 본 고안은, 예를들면 임의 저항값 (R1)+저항값(R2)을 출력하고자 하는 경우, 접촉자(24)를 도전체(A2)위로 이동시키면, 원하는 저항값(R1)+저항값(R2)을 정확하게 출력할 수 있다.

즉, 접촉자(24)의 이동에 따른 기구적인 오차에 의해 접촉자(24)의 이동위치가 정확하지 않아도 도전체(A2)위에 위치하기만 하면, 상기 저항값(R1)+저항값(R2)을 출력할 수 있는 것으로, 도전체(A2)의 길이만큼 접촉자(24)의 이동에 따른 허용오차가 커져 정확한 저항값(R1)+저항값(R2)을 얻을 수 있다.

또한 본 고안은 도 6에 도시된 바와 같이 도전체(22)와 도전체(22)가 마주하는 가장자리부를 경사형상으로 형성하고, 접촉자(24)의 접촉부(24a)는 진행방향에 대하여 동일한 수직선상에 위치되도록 구성함으로써 접촉자(24)가 도전체(22)와 도전체(22) 사이를 지나면서 저항값이 변화될 때, 쇼팅(Shorting) 상태로 변화되어 저항값이 단계적으로 바뀌는 도중에 단락(Off)되는 일이 없다.

즉, 도 6의 (가)상태에서는 접촉자(24)가 도전체(A1)에 위치하므로 이 때는 저항값(R1)이 출력되고, (나)에 도시된 바와 같이 접촉자(24)가 이동하여 위쪽의 접촉부(24a)가 경계지점에 위치하게 되면, 위쪽의 접촉부(24a)는 단락되지만, 아래쪽의 접촉부(24a)는 도전체(A1)에 위치하고 있는 것이므로, 저항값(R1)을 계속해서 유지하게 된다.

이어서, (다)에 도시된 바와 같이, 접촉자(24)가 이동하여, 위쪽의 접촉자 (24a)는 도전체(A2)에 위치하고, 아래쪽의 접촉부(24a)는 도전체(A1)에 위치하게 되면, 도전체(A1)와 도전체(A2)는 쇼팅된 상태가 되고, 이 때에는 저항값이 큰 저항값(R1)+저항값(R2)으로 바뀌어 출력된다.

이어서, (라)에 도시된 바와 같이 접촉자(24)가 이동하여 아래쪽의 접촉부 (24a)가 경계지점에 위치하게 되면, 아래쪽의 접촉부(24a)는 단락되지만, 위쪽의접촉부(24a)는 도전체(A2)에 위치하고 있는 것이므로, 저항값(R1)+저항값(R2)을 계속해서 유지할 수 있고, (마)상태에서는 위아래 접촉자(24)가 모두 도전체(A2)에 위치하여 저항값(R1)+저항값(R2)을 출력하는 상태이다.

상기와 같이 저항값이 단계적으로 바뀔 때, 쇼팅상태가 되도록 하기 위한 구성은, 상기한 실시예에 한정되는 것은 아니고, 도 9의 (가)에 도시된 바와 같이, 접촉자(24)는 진행방향에 대하여 서로 앞뒤에 위치하는 복수개의 접촉부(24a)를 가지도록 형성하고, 도전체(22)의 서로 마주하는 가장자리부는 접촉자(24)의 진행방향에 대하여 수직인 직선형상으로 형성하여도 동일한 작용을 할 수 있다.

또한 도 9의 (나) 또는 (다)에 도시된 바와 같이, 접촉자(24)는 진행방향에 대하여 동일한 수직선상에 위치하는 복수개의 접촉부(24a)를 가지도록 형성하고, 도전체(22)의 서로 마주하는 가장자리부는 접촉자(24)의 진행방향에 대하여 계단형상 또는 요철형상으로 형성하여도 동일한 작용을 할 수 있다.

그리고, 상기한 실시예에서는 도전체(22)가 직선으로 연이어 형성된 스트레이트 타입에 대하여 설명하였지만, 도 10에 도시된 바와 같이, 도전체(22)를 원형으로 연이어 배치하고 접촉자(24)를 상기 도전체(22)위를 접촉하면서 회전하도록 된 로터리 타입에도 동일한 작용을 한다.

이와 같은 로터리 타입의 가변저항기를 도 11에 도시된 바와 같이, 자동자의 윈도우 브러시 속도조절용으로 사용하는 경우, 회전노브(N)의 회전위치에 따른 윈도우 브러시의 속도를 오차없이 정확하게 출력할 수 있을 뿐만아니라, 저항체(23)의 저항값을 임의로 설정하는 것이 가능하기 때문에, 회전노브(N)의 회전위치에 따른 윈도우 브러시의 속도를 사용자가 원하는 속도로 임의 설정할 수 있다.

또한, 본 고안은 편면 사용의 기판에 대하여 설명하였으나, 이에 한정하는 것은 아니고, 도 12에 도시된 바와 같이, 양면 사용의 기판(21)에도 적용하는 것이 가능하며, 이 경우 양면 기판(21)의 한쪽면에 도전체(22)를 설치하고, 다른면에 저항체(23)를 설치하는 것이 가능하여 기판(21)의 사이즈를 더욱 축소시킬 수 있다.

이상에서와 같이, 본 고안에 따른 슬라이드식 가변저항기에 의하면, 저항값을 단계적으로 바꿀 수 있음과 동시에, 접촉자의 이동에 따른 허용오차범위가 확대되어 정확한 저항값을 출력할 수 있기 때문에, 정밀을 요하는 전기 및 전자제품에 사용하는 것이 가능하다.

또한, 저항체의 저항값을 임의로 설정하는 것이 가능하기 때문에, 제품의 설계자유도가 넓어지고, 접촉자의 이동위치에 따른 저항값을 사용자가 원하는 임의 값으로 설정할 수 있다.

또한 저항체가 마모되지 않는 구성이므로 장기간 사용하여도 저항체의 마모로 인한 저항값의 오차가 발생하지 않으며, 저항체의 설치를 실크스크린인쇄 뿐만아니라, 칩저항소자 또는 고정저항소자등의 임의 저항소자를 다양하게 선택하여 설치할 수 있고, 양면기판의 사용이 가능하므로 저항체를 배면에 설치하는등 제품의 설계자유도가 넓어지는 효과가 있다.

Claims (6)

1. 기판(21)과, 상기 기판(21)에 형성되고 서로 소정 간격 이격시켜 연이어 배치한 복수개의 도전체(22)와, 상기 복수개의 도전체(22) 사이사이를 직렬 접속하는 복수개의 저항체(23)와, 상기 복수개의 도전체(22)위로 접촉하면서 이동가능하게 설치되는 접촉자(24)로 구성됨을 특징으로 하는 슬라이드식 가변저항기.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 복수개의 도전체(22)가 직선형으로 연이어 배치됨을 특징으로 하는 슬라이드식 가변저항기.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 복수개의 도전체(22)가 원형으로 연이어 배치됨을 특징으로 하는 슬라이드식 가변저항기.
4. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 기판(21)이 양면 사용의 기판으로 이루어지고, 상기 양면 기판(21)의 일측면에 도전체(22)가 구비되고, 다른쪽면에 저항체(23)가 구비됨을 특징으로 하는 슬라이드식 가변저항기.
5. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 접촉자(24)는 진행방향에 대하여 동일한 수직선상에 위치하는 복수개의 접촉부(24a)를 가지고, 도전체 (22)의 서로 마주하는 가장자리부는 접촉자(24)의 진행방향에 대하여 경사형상, 계단형상, 요철형상중 어느 하나의 형상으로 형성됨을 특징으로 하는 슬라이드식 가변저항기.
6. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 접촉자(24)는 진행방향에 대하여 서로 앞뒤에 위치하는 복수개의 접촉부(24a)를 가지고, 도전체(22)의 서로 마주하는 가장자리부는 접촉자(24)의 진행방향에 대하여 수직인 직선형상으로 형성됨을 특징으로 하는 슬라이드식 가변저항기.