JP2000260607A - 回転型可変抵抗器およびこれを用いた出力調整器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 操作軸を連続回転操作することができる回転
型可変抵抗器に関し、抵抗体基板のパターン構成が簡素
であると共に、端子数が少なくできるものを提供するこ
とを目的とする。 【解決手段】 絶縁基板３０Ｂ上に、同心状に馬蹄形の
抵抗皮膜３３、集電用導体部３６、および上記抵抗皮膜
３３の開口角度より大きい角度範囲の円弧状の補助用導
体部３９を、重なり部分なく電気的独立状態に配した抵
抗体基板３０を用い、抵抗皮膜３３および集電用導体部
３６に弾接する第一抵抗部４３用の弾性金属板製の第一
刷子３１と、上記第一刷子３１が第一抵抗部４３からの
所定出力の得られない無効角度範囲に位置する際に、抵
抗皮膜３３および補助用導体部３９に弾接する第二抵抗
部４５用の弾性金属板製の第二刷子３２とを、連続回転
操作が可能な操作軸に電気的独立状態に装着する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、各種電子機器に搭
載され、操作軸を連続回転して操作することができる回
転型可変抵抗器およびこれを用いた出力調整器に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】操作軸を連続回転して操作できる従来の
回転型可変抵抗器について、図６の断面図を用いて説明
する。

【０００３】同図によると、１は、上面開口の絶縁樹脂
製のケースで、その凹部底面には、中央の円形孔１Ａと
中心位置を合わせるように、円形孔２Ａを中心に有する
抵抗体基板２がインサート成形により固定されている。

【０００４】この抵抗体基板２は、図７の回転型可変抵
抗器の概念図に示すように、絶縁基板２Ｂの上面に、馬
蹄形の第一抵抗皮膜３、およびその外側に銀系材料によ
って馬蹄形の第一集電部４が、開口方向を合わせて中央
の円形孔２Ａと同心状に印刷形成されており、第一抵抗
皮膜３の両端部および第一集電部４の一端部から外方に
引き出された導出部５および６には、それぞれ端子７
（７Ａ，７Ｂ）および８がカシメ接続されている。

【０００５】また、第一抵抗皮膜３の内側の最内周位置
には、円形孔２Ａと同心リング状の第二集電部９が印刷
形成され、その導出部１０にも端子１１がカシメ接続さ
れている。

【０００６】さらに、第一抵抗皮膜３の開口側の部分と
第二集電部９との間には、一対の導電部１２が円形孔２
Ａと同心状に銀系材料によってそれぞれ円弧状に印刷形
成されていると共に、その導電部１２の第一抵抗皮膜３
の開口側に位置する部分および第二集電部９の導出部１
０の上方には、第一抵抗皮膜３の開口部よりも大きな角
度範囲で絶縁レジスト１３が塗布され、その上方に第一
抵抗皮膜３の開口角度よりも大きな角度範囲で馬蹄形の
第二抵抗皮膜１４が、導電部１２の絶縁レジスト１３に
覆われていない部分に両端部が電気的に接続するように
印刷形成されていると共に、導電部１２から引き出され
た導出部１５にも、端子１６（１６Ａ，１６Ｂ）がカシ
メ接続されている。

【０００７】そして、１７は絶縁樹脂製の操作軸で、金
属カバー２５によってケース１に結合された軸受部材１
８の孔部１８Ａから外方に突出するように挿通支持され
ると共に、その中央下面に設けた円形突出部１７Ａがケ
ース１および抵抗体基板２の円形孔１Ａおよび２Ａに保
持されることにより、連続回転操作が可能に配されてい
る。

【０００８】また、この操作軸１７には、弾性金属板製
の第一刷子２１と第二刷子２２とが電気的独立状態に装
着されており、この第一および第二刷子２１および２２
にそれぞれ設けた接触部１９（１９Ａ，１９Ｂ）および
２０（２０Ａ，２０Ｂ）は、操作軸１７の回転中心から
半径方向に延びる一直線上の位置で弾接するように並べ
て配されている。

【０００９】そして、上記接触部１９（１９Ａ，１９
Ｂ）および２０（２０Ａ，２０Ｂ）は、それぞれ抵抗体
基板２の第一抵抗皮膜３、第一集電部４および第二抵抗
皮膜１４、第二集電部９の上に弾接しており、第一刷子
２１と第一抵抗皮膜３および第一集電部４とで第一抵抗
部２３を、また第二刷子２２と第二抵抗皮膜１４および
第二集電部９とで第二抵抗部２４を構成している。

【００１０】上記構成の回転型可変抵抗器は、操作軸１
７の回転操作に伴って第一、第二刷子２１，２２の接触
部１９，２０を抵抗体基板２の各印刷パターン上に弾接
摺動させ、所定の回転角度における第一、第二抵抗部２
３，２４の出力電圧を所定の端子、例えば端子７Ａと８
との間、端子１６Ａと１１との間から取り出すものであ
る。

【００１１】また、上記第一、第二抵抗部２３，２４の
出力電圧特性は、図８に示すように、操作軸１７の回転
操作に伴って第一、第二抵抗部２３，２４の有効な出力
が交互に、しかも、その始終端部分においては両者から
共に有効な出力が得られるものであった。

【００１２】そして、上記回転型可変抵抗器を使用する
際には、上記両者の抵抗部２３，２４の出力電圧が共に
得られる部分をマイクロコンピュータ等で判別して、第
一、第二抵抗部２３，２４の出力を切り換えながら、上
記の有効な出力電圧の部分のみを繋げて使用するように
したものであった。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の構成では、抵抗体基板２の第二抵抗皮膜１４が、導
電部１２と第二集電部９の導出部１０の所定箇所に絶縁
レジスト１３を塗布し、その上に形成するものであると
共に、第一、第二抵抗部２３，２４の入出力をするため
には、合計で六本の端子７（７Ａ，７Ｂ），８，１１，
１６（１６Ａ，１６Ｂ）が必要であるため、パターン構
成が複雑で製造工数がかかると共にその工程も煩雑であ
るという課題があった。

【００１４】本発明は、このような従来の課題を解決す
るものであり、抵抗体基板のパターン構成が簡素である
と共に、端子数を少なくすることができる、操作軸の連
続回転操作が可能な回転型可変抵抗器およびこれを用い
た出力調整器を安価に提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、抵抗体基板として、上面に同心状に馬蹄形
の抵抗皮膜、集電用導体部、および上記馬蹄形の抵抗皮
膜の開口角度より大きい角度範囲の円弧状の補助用導体
部を、重なり部分なく電気的独立状態に配し、それらの
導出部にそれぞれ端子を接続したものを用い、上記抵抗
皮膜および上記集電用導体部に弾接する第一抵抗部用の
弾性金属板製の第一刷子と、上記第一刷子が上記第一抵
抗部からの所定出力を得られない無効角度範囲に位置す
る際に、上記抵抗皮膜および上記補助用導体部に弾接す
る第二抵抗部用の弾性金属板製の第二刷子とを、連続回
転操作が可能な操作軸に電気的独立状態に装着するもの
である。

【００１６】これにより、第一および第二抵抗部の出力
は、一つの抵抗皮膜を共用して得ることができるように
なるため、抵抗体基板のパターン構成を簡素化できて端
子の数も少なくできる回転操作型可変抵抗器およびこれ
を用いた出力調整器を得ることができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、絶縁基板上に馬蹄形に配された抵抗皮膜と、上記抵
抗皮膜およびその導出部の上に重なることなく抵抗皮膜
に対して同心状に配された銀系材料製の集電用導体部
と、上記抵抗皮膜ならびに上記集電用導体部およびそれ
らの導出部の上に重なることなく抵抗皮膜に対して同心
状に、かつ抵抗皮膜の開口角度より大きい角度範囲で形
成された円弧形状で銀系材料製の補助用導体部と、連続
回転操作が可能な操作軸に装着され、上記抵抗皮膜およ
び上記集電用導体部に弾接する接触部を備え、抵抗皮膜
および集電用導体部と共に第一抵抗部を構成する弾性金
属板製の第一刷子と、上記第一刷子とは電気的独立状態
に上記操作軸に装着され、上記第一抵抗部からの所定出
力の得られない操作軸の回転角度の範囲内で、上記抵抗
皮膜および上記補助用導体部に弾接する接触部を備え、
抵抗皮膜および補助用導体部と共に第二抵抗部を構成す
る弾性金属板製の第二刷子からなる回転型可変抵抗器と
したものであり、第一および第二抵抗部の出力を、一つ
の抵抗皮膜を共用して得るようにできるため、抵抗体基
板のパターン構成を重ね印刷のない簡素な構成にできる
と共に、端子の数も少なくすることができ、操作軸を連
続回転操作した際に第一および第二抵抗部からの所定の
出力が得られる回転型可変抵抗器を容易かつ安価に実現
できるという作用を有する。

【００１８】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の回転型可変抵抗器に所定電圧を印加する電源部と、上
記回転型可変抵抗器から取り出される第一抵抗部の出
力、および第二抵抗部の出力、ならびに上記回転型可変
抵抗器への印加電圧のそれぞれが入力ポートに入力され
るアナログ−デジタル変換部と、上記第二抵抗部の出力
電圧値を検出する検出部と、上記検出部により検出され
た第二抵抗部の出力電圧値と上記回転型可変抵抗器への
印加電圧値の所定範囲とを比較する比較部と、上記比較
部での比較結果により、上記第一抵抗部の出力電圧値が
有効であると判断した際に、第一抵抗部の出力電圧値に
相当する出力符号を出力し、第一抵抗部からの出力電圧
値が無効値であると判断した際には、上記第二抵抗部の
出力電圧値に相当する出力符号もしくはあらかじめ設定
しておいた出力符号を送出する演算処理部と、上記出力
符号を出力する出力ポートからなる出力調整器としたも
のであり、回転型可変抵抗器の連続回転操作に伴う所定
の出力符号が得られる出力調整器を容易に実現できると
共に、あらかじめ設定しておく出力符号を必要に応じて
変更することにより、任意の出力符号が得られるものを
実現できるという作用を有する。

【００１９】以下、本発明の実施の形態について、図１
〜図５を用いて説明する。

【００２０】（実施の形態１）図１は本発明の第１の実
施の形態による回転型可変抵抗器の概念図であり、同図
に示すように、本実施の形態による回転型可変抵抗器
は、従来の回転型可変抵抗器に対して抵抗体基板３０の
パターン構成および第一、第二刷子３１，３２の弾接位
置が異なるものであり、その他の部分は従来の技術の場
合と同じであるため、図示せず、またその説明も省略す
る。

【００２１】同図に示すように、この抵抗体基板３０
は、中央に円形孔３０Ａを有する絶縁基板３０Ｂの上面
に、馬蹄形の抵抗皮膜３３が印刷形成され、その両端部
分に銀系材料によって形成された導出部３４のそれぞれ
に抵抗皮膜３３用の端子３５（３５Ａ，３５Ｂ）が接続
されている。

【００２２】そして、この抵抗皮膜３３およびその導出
部３４の上に重なることなく銀系材料によって集電用導
体部３６が、同心リング状に印刷形成され、外方への導
出部３７には集電用の端子３８が接続されている。

【００２３】さらに、上記抵抗皮膜３３ならびに集電用
導体部３６およびそれらの導出部３４，３７の上に重な
ることなく銀系材料によって、抵抗皮膜３３の開口角度
より大きい角度範囲の円弧形状に補助用導体部３９が同
心状に印刷形成され、その導出部４０には補助用の端子
４１が接続されている。

【００２４】一方、抵抗体基板３０上の各パターンに弾
接する第一、第二刷子３１，３２は、連続して回転操作
が可能なように配された操作軸（図示せず）に電気的独
立状態に装着されていることは従来の技術の場合と同じ
である。

【００２５】そして、同図に示すように、第一刷子３１
は、抵抗皮膜３３と集電用導体部３６にそれぞれ弾接摺
動する接触部４２（４２Ａと４２Ｂ）を備え、抵抗皮膜
３３と集電用導体部３６とで第一抵抗部４３を構成して
いる。

【００２６】一方、第二刷子３２は、上記第一刷子３１
が上記第一抵抗部４３からの所定出力が得られない無効
角度範囲に位置する際に、抵抗皮膜３３および補助用導
体部３９にそれぞれ弾接摺動する接触部４４（４４Ａと
４４Ｂ）を備え、抵抗皮膜３３と補助用導体部３９とで
第二抵抗部４５を構成している。

【００２７】上記構成の回転型可変抵抗器は、操作軸
（図示せず）の回転操作に伴って抵抗体基板３０の各パ
ターン上を第一、第二刷子３１，３２の接触部４２，４
４が弾接摺動し、所定の回転角度における第一、第二抵
抗部４３，４５の出力電圧を所定の端子３５，３８，４
１の間から取り出すことができることは従来の後術の場
合と同じであるが、抵抗体基板３０の一つの抵抗皮膜３
３に対して第一、第二刷子３１，３２を共に弾接させて
共用化するように構成したものであるため、端子３５，
３８，４１の数は合計四本であり、例えば第一抵抗部４
３の出力は端子３５Ａと３８との間、第二抵抗部４５の
出力は端子３５Ａと４１との間から取り出すことができ
るものである。

【００２８】そして、その出力電圧特性は、図２の出力
電圧特性図に示すように、第一抵抗部４３からは、馬蹄
形の抵抗皮膜３３が形成された角度範囲内で有効な出力
が得られ、上記角度範囲以外の部分では、第二抵抗部４
５から有効な出力が得られると共に、従来技術の場合と
同様に、第一、第二抵抗部４３，４５の有効な出力の始
終端部分においては共に有効な出力が得られるようにな
っているものである。

【００２９】以上のように本実施の形態による回転型可
変抵抗器は、一つの抵抗皮膜３３に対して第一、第二刷
子３１，３２を弾接させることにより第一、第二抵抗部
４３，４５の出力が得られる構成であるため、抵抗体基
板３０のパターン構成を簡単で製作し易いものとするこ
とができると共に、端子３５，３８，４１の数も少なく
することができ、操作軸（図示せず）の回転操作により
所定の出力を連続して得られるものを少ない工数で容易
に実現できるものである。

【００３０】なお、上記の説明では抵抗体基板３０の補
助用導体部３９を、最も外側の位置に形成したものにつ
いて述べたが、抵抗皮膜３３と集電用導体部３６との間
に重なり部分なくこれを形成することも可能であり、ま
た集電用導体部３６もリング状でなく、抵抗皮膜３３と
同じ角度範囲に形成された馬蹄形の形状に配しても上記
と同様の効果が得られることは言うまでもなく、さら
に、この場合には、抵抗皮膜、集電用導体部、および補
助用導体部を、どのような順序で重なり部分なく配列し
てもよいことは勿論である。

【００３１】また、本実施の形態による他の回転型可変
抵抗器の構成として、図３の回転型可変抵抗器の概念図
に示すものも考えられる。

【００３２】これは抵抗体基板５０のパターン構成を、
上記抵抗体基板３０のパターン構成に加えて馬蹄形の抵
抗皮膜３３と集電用導体部３６との間に、上記の集電用
導体部３６とは別の馬蹄形の集電用導体部５１を電気的
独立状態に銀系材料によって印刷形成すると共に、第二
刷子５２を三つの接触部５２Ａ，５２Ｂ，５２Ｃを備え
たものとして抵抗皮膜３３、補助用導体部３９、集電用
導体部５１にそれぞれ弾接摺動させることにより、第
一、第二抵抗部４３，４５に加えて、第二刷子５２、抵
抗皮膜３３、集電用導体部５１で第三抵抗部５３を構成
したものとなっている。

【００３３】上記構成の回転型可変抵抗器においては、
第一抵抗部４３の出力が無効出力となる回転角度範囲内
では、第二抵抗部４５から有効な出力を取り出せると共
に、それと同じ出力電圧値を第三抵抗部５３からも取り
出すことができるため、上記第二、第三抵抗部４５，５
３の出力を必要に応じて選択して使用することができる
ものである。

【００３４】（実施の形態２）本発明の実施の形態は、
上記実施の形態１による回転型可変抵抗器を用いた出力
調整器に関するもので、図４の概念図および図５のフロ
ーチャートを用いて、その構成並びに信号の処理方法を
以下に説明する。

【００３５】同図に示すように、上記回転型可変抵抗器
の抵抗皮膜用の端子３５は、電源部６０に接続され、回
転型可変抵抗器には所定の印加電圧が加えられている。

【００３６】そして、上記抵抗皮膜用の端子３５の一方
３５Ａと集電用の端子３８から取り出される第一抵抗部
４３の出力、および上記抵抗皮膜用の端子３５の一方３
５Ａと補助用の端子４１から取り出される第二抵抗部４
５の出力、ならびに上記回転型可変抵抗器への印加電圧
がそれぞれ、マイクロコンピュータ６１のアナログ−デ
ジタル変換部６２の入力ポート６３に入力されている。

【００３７】そして、アナログ−デジタル変換部６２
は、上記の如く入力された各アナログ信号（電圧）をジ
デタル信号に変換した後、そのデジタル信号を検出部６
４に送出する。

【００３８】続いて、上記第二抵抗部４５のデジタル信
号化された出力電圧値を検出部６４で検出し、その電圧
値と上記回転型可変抵抗器への印加電圧値とを比較部６
５で比較する。

【００３９】このとき、上記回転型可変抵抗器は、実施
の形態１で説明したように、第一、第二抵抗部４３，４
５の有効な出力が得られる操作角度範囲を各々有すると
共に、その有効な出力の始終端部分では両者の抵抗部４
３，４５からの出力は共に有効なものを得られる構造で
あるため、比較部６５において、第二抵抗部４５の出力
電圧値が上記印加電圧値の所定範囲内の電圧値であるか
否かを比較して第一、第二抵抗部４３，４５のどちらの
出力が有効であるかを判定するようになっている。

【００４０】この判定およびそれ以後の流れを図５のフ
ローチャートに示すが、同図によると、比較部６５は、
入力された第二抵抗部４５の出力電圧値が回転型可変抵
抗器への印加電圧値の９０％よりも小さい電圧値である
場合は、第一抵抗部４３からの出力電圧値は有効である
と判断し、それとは逆に９０％以上である場合は、第一
抵抗部４３からの出力電圧値は無効であると判断するも
のとなっている。

【００４１】そして、上記比較部６５の比較結果によ
り、第一抵抗部４３からの出力電圧値が有効であると判
断した場合には、演算処理部６６が上記第一抵抗部４３
の出力電圧値に相当する出力符号を設定記憶部６７から
呼び出して、出力ポート６８に送出する。

【００４２】一方、上記比較部６５の比較結果によって
第一抵抗部４３からの出力電圧値が無効であると判断し
た場合には、演算処理部６６は入力された第二抵抗部４
５の出力電圧値に相当する出力符号もしくはあらかじめ
設定しておいた出力符号を設定記憶部６７から呼び出し
て出力ポート６８に送出するものである。

【００４３】なお、上記には、回転型可変抵抗器の印加
電圧値の９０％の電圧値を境として比較対象とした例を
説明したが、それ以外の電圧値に設定してもよいことは
勿論である。

【００４４】このように本実施の形態による出力調整器
は、連続して回転操作が可能な端子数の少ない回転型可
変抵抗器を用いて簡単かつ小形に構成することができる
ものである。

【００４５】また、設定記憶部６７の書き換えが可能な
マイクロコンピュータ６１を用いると、出力させたい出
力符号を使用目的に応じて設定することも可能となるも
のである。

【００４６】なお、上記には第二抵抗部４５の出力電圧
値を回転型可変抵抗器への印加電圧値と比較するものを
説明したが、第一抵抗部４３の出力電圧値を比較して、
所定の出力符号を得るようにしてもよいことは勿論であ
る。

【００４７】

【発明の効果】以上のように本発明によると、第一、第
二抵抗部を一つの抵抗皮膜を共用化して構成することが
できるため、抵抗体基板のパターン構成を重なり部分を
無くした簡素なものにできると共に、端子の数が少なく
製造し易い回転型可変抵抗器を容易かつ安価に実現でき
るという有利な効果が得られる。

【００４８】また、上記回転型可変抵抗器を用いた出力
調整器においては、その回転型可変抵抗器の第一もしく
は第二抵抗部からの出力値をキーとして、マイクロコン
ピュータ等を用いて簡単な信号処理を行わせることによ
り、回転型可変抵抗器の連続回転操作時に、適切な連続
した出力符号を得られるものを容易に実現できるもので
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態による回転型可変抵
抗器の概念図

【図２】同出力電圧特性図

【図３】同他の構成の回転型可変抵抗器の要部である抵
抗体基板の上面図

【図４】本発明の第２の実施の形態による出力調整器の
概念図

【図５】同信号処理を説明するフローチャート

【図６】従来の回転型可変抵抗器の断面図

【図７】同概念図

【図８】同出力電圧特性図

【符号の説明】

３０，５０ 抵抗体基板 ３０Ａ 円形孔 ３０Ｂ 絶縁基板 ３１ 第一刷子 ３２，５２ 第二刷子 ３３ 抵抗皮膜 ３４，３７，４０ 導出部 ３５，３５Ａ，３５Ｂ，３８，４１ 端子 ３６，５１ 集電用導体部 ３９ 補助用導体部 ４２，４２Ａ，４２Ｂ，４４，４４Ａ，４４Ｂ，５２
Ａ，５２Ｂ，５２Ｃ 接触部 ４３ 第一抵抗部 ４５ 第二抵抗部 ５３ 第三抵抗部 ６０ 電源部 ６１ マイクロコンピュータ ６２ アナログ−デジタル変換部 ６３ 入力ポート ６４ 検出部 ６５ 比較部 ６６ 演算処理部 ６７ 設定記憶部 ６８ 出力ポート

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁基板上に馬蹄形に配された抵抗皮膜
   と、上記抵抗皮膜およびその導出部の上に重なることな
   く抵抗皮膜に対して同心状に配された銀系材料製の集電
   用導体部と、上記抵抗皮膜ならびに上記集電用導体部お
   よびそれらの導出部の上に重なることなく抵抗皮膜に対
   して同心状に、かつ抵抗皮膜の開口角度より大きい角度
   範囲で形成された円弧形状で銀系材料製の補助用導体部
   と、連続回転操作が可能な操作軸に装着され、上記抵抗
   皮膜および上記集電用導体部に弾接する接触部を備え、
   抵抗皮膜および集電用導体部と共に第一抵抗部を構成す
   る弾性金属板製の第一刷子と、上記第一刷子とは電気的
   独立状態に上記操作軸に装着され、上記第一抵抗部から
   の所定出力の得られない操作軸の回転角度の範囲内で、
   上記抵抗皮膜および上記補助用導体部に弾接する接触部
   を備え、抵抗皮膜および補助用導体部と共に第二抵抗部
   を構成する弾性金属板製の第二刷子からなる回転型可変
   抵抗器。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の回転型可変抵抗器に所
   定電圧を印加する電源部と、上記回転型可変抵抗器から
   取り出される第一抵抗部の出力、および第二抵抗部の出
   力、ならびに上記回転型可変抵抗器への印加電圧のそれ
   ぞれが入力ポートに入力されるアナログ−デジタル変換
   部と、上記第二抵抗部の出力電圧値を検出する検出部
   と、上記検出部により検出された第二抵抗部の出力電圧
   値と上記回転型可変抵抗器への印加電圧値の所定範囲と
   を比較する比較部と、上記比較部での比較結果により、
   上記第一抵抗部の出力電圧値が有効であると判断した際
   に、第一抵抗部の出力電圧値に相当する出力符号を出力
   し、第一抵抗部からの出力電圧値が無効値であると判断
   した際には、上記第二抵抗部の出力電圧値に相当する出
   力符号もしくはあらかじめ設定しておいた出力符号を送
   出する演算処理部と、上記出力符号を出力する出力ポー
   トからなる出力調整器。