JP2000353606A

JP2000353606A - 可変抵抗器

Info

Publication number: JP2000353606A
Application number: JP11166535A
Authority: JP
Inventors: Ryoichi Maeda; 良一前田; Seiya Sasaki; 誠也佐々木
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 1999-06-14
Filing date: 1999-06-14
Publication date: 2000-12-19
Anticipated expiration: 2019-06-14
Also published as: JP3600067B2

Abstract

(57)【要約】【課題】従来の可変抵抗器は、一対の抵抗体パターン
３３上に導電接点３４を押し付けるため、押圧力に対す
る抵抗値変化（変化カーブＫ２）が初期段階で急激にな
るという問題がある。【解決手段】本発明の可変抵抗器において、抵抗体パ
ターン５は、中央部に低抵抗領域部５ｂを、その両側に
は、高抵抗領域部５ａが設けられて、導電接点７が低抵
抗領域部５ｂと高抵抗領域部５ａに接触して、接触面積
を変化するようにしたため、押圧力に対する電気抵抗の
変化カーブＫ１が略直線状でリニアにできる可変抵抗器
を提供できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ビデオゲーム機等
に使用して好適な可変抵抗器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の可変抵抗器を図２２〜図２５に基
づいて説明すると、合成樹脂の成型品からなる筺体３１
内には、絶縁基板３２が収納されている。この絶縁基板
３２の一方の面には、図２３に示すように、間隔をおい
て形成された比抵抗がほぼ均一な、即ち、膜厚がほぼ一
定である一対の矩形状の抵抗体パターン３３が形成され
ている。

【０００３】また、弾性変形可能な導電接点３４は、保
持部材３５に取り付けられて筺体３１内に配置され、導
電接点３４の曲面３４ａが抵抗体パターン３３に対向し
た状態となっている。合成樹脂の成型品等かなる操作部
材３６は、筺体３１に移動可能に取り付けられて、一対
の押圧部３６ａが導電接点３４に対向した状態となって
いる。

【０００４】次に、このように構成された従来の可変抵
抗器の動作を説明すると、先ず、操作部材３６の上面を
押圧すると、押圧部３６ａを介して導電接点３４が押さ
れ、抵抗体パターン３３の中央部に導電接点３４の曲面
３４ａが接触し、更に、操作部材３６の押圧を続ける
と、曲面３４ａが変形して、抵抗体パターン３３に対し
て接触面積が漸次増大して、抵抗体パターン３３の両端
部における抵抗値が可変される。この押圧操作時の押圧
力と絶縁基板３２（抵抗体パターン３３）に対する導電
接点３４の接触面積との変化特性を図２６に示す。即
ち、円弧状（アーチ状）をなした曲面３４ａを有する導
電接点３４を絶縁基板３２側へ押圧すると、絶縁基板３
２に導電接点３４が当接した直後の接触面積の増加率
（変化カーブＫ３の傾き）が最も急であり、その増加率
は漸次減少していき、後期の段階においては、押圧力を
増しても接触面積は殆ど増加しなくなる。

【０００５】また、操作部材３６の押圧を解除すると、
導電接点３４は、弾性により元に戻り、そして、その間
において、抵抗体パターン３３に対する曲面３４ａの接
触面積は、抵抗値を可変しながら漸次減少して、曲面３
４ａは、元の状態に戻り、その結果、導電接点３４が接
触面積を変化させることによって、抵抗値を可変するよ
うになっている。

【０００６】そして、従来の可変抵抗器における押圧力
と電気抵抗の変化特性は、図２５に示すように、押圧力
の初期段階において抵抗値が急激に変化し、また、次の
中間段階において抵抗値が曲線状に変化し、更に、後期
の段階において抵抗値が殆ど変化しない状態の変化カー
ブＫ２となる。これは押圧力に対する導電接点３４の接
触面積の変化特性が図２６に示すような曲線状の変化カ
ーブＫ３をしているここと、抵抗体パターン３３の比抵
抗が均一であり、且つ、一対の抵抗体パターン３３が離
間していることによる。ただし、抵抗体パターン３３が
離間していない場合であっても、その比抵抗は中央部と
その両側で均一であることから、押圧力の初期段階にお
いて、抵抗値が急激に変化するという特性には変わりは
ない。

【０００７】また、このような可変抵抗器は、ゲーム機
等に組み込まれて使用されるが、例えば、ゲーム機の車
のスピード操作に使用した時、操作部材３６の押圧操作
の初期段階においては、抵抗値変化が急激に変化するた
め、スピード操作が難しく、また、押圧操作の後期の段
階においては、抵抗値変化が殆どないため、押圧操作に
対するスピードに大きな違和感を生じるものであった。
そして、変化カーブＫ２における中間段階の曲線状の変
化部分のみを使用する場合は、その間の抵抗値があまり
変化せず、しかも曲線状の変化であることから操作性が
悪くなるものであった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従来の可変抵抗器は、
比抵抗がほぼ均一な一対の抵抗体パターン３３上に曲面
３４ａを有する導電接点３４を押し付けるため、押圧力
に対する初期の抵抗値変化（変化カーブＫ２）が急激に
なるという問題がある。このため、この可変抵抗器を、
例えば、ゲーム機の車のスピード操作に使用した時、操
作部材３６の押圧操作の初期段階においては、抵抗値変
化が急激に変化するため、スピード操作が難しかった。
また、押圧操作の後期の段階においては、抵抗値変化が
殆どないため、押圧操作に対するスピードに大きな違和
感を生じるという問題がある。また、従来の可変抵抗器
においては、変化カーブＫ２における中間段階の曲線状
の変化部分のみを使用する場合は、中間段階において、
あまり抵抗値が変化しないため、操作性が悪くなるとい
う問題がある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の第１の解決手段として、絶縁基板と、該絶縁基板に形
成された抵抗体パターンと、前記絶縁基板に形成され、
前記抵抗体パターンの両端部にそれぞれ導通する一対の
導電体パターンと、前記絶縁基板に対して凸状で曲面を
有し、前記抵抗体パターンに対向して配置された変形可
能な導電接点と、前記導電接点を設けた保持部材とを備
え、前記保持部材への押圧操作によって、前記導電接点
が前記抵抗体パターンに対して接触面積を変化させるよ
うに変形して、前記一対の導電体パターン間の抵抗値を
可変するようになし、前記抵抗体パターンは、低抵抗領
域部と、高抵抗領域部とが前記抵抗体パターンの接触面
積を可変する方向の抵抗可変面方向に設けられ、且つ、
前記抵抗可変面方向の中央部に前記低抵抗領域を配置
し、前記低抵抗領域部の両側に前記高抵抗領域部を設け
た構成とした。

【００１０】また、第２の解決手段として、前記抵抗体
パターンは、前記抵抗可変面方向と直交する方向に所定
の幅を有し、前記低抵抗領域部は、前記幅の中央部にお
ける前記抵抗可変面方向の長さを、前記幅の端部側にお
ける前記抵抗可変面方向の長さより大きくした構成とし
た。

【００１１】また、第３の解決手段として、前記抵抗体
パターンは、複数の印刷によって抵抗層が積層して形成
され、前記低抵抗領域部が前記高抵抗領域部よりも前記
抵抗層の積層数を多くして形成した構成とした。また、
第４の解決手段として、前記抵抗層の少なくとも一層が
一対の前記導電体パターン間に形成されて、一対の前記
導電体パターンに導通した構成とした。

【００１２】また、第５の解決手段として、前記抵抗体
パターンは、前記抵抗可変面方向の中央部に導電体を設
けることにより、中央部に前記低抵抗領域部を形成した
構成とした。また、第６の解決手段として、前記導電体
を銀ペーストによる印刷で形成し、前記抵抗体パターン
で前記導電体を覆った構成とした。

【００１３】また、第７の解決手段として、絶縁基板
と、該絶縁基板に形成された抵抗体パターンと、前記絶
縁基板に形成され、前記抵抗体パターンの両端部にそれ
ぞれ導通する一対の導電体パターンと、前記絶縁基板に
対して凸状で曲面を有し、前記抵抗体パターンに対向し
て配置された変形可能な導電接点と、前記導電接点を設
けた保持部材とを備え、前記保持部材への押圧操作によ
って、前記導電接点が前記抵抗体パターンに対して接触
面積を変化させるように変形して、前記一対の導電体パ
ターン間の抵抗値を可変するようになし、前記抵抗体パ
ターンの接触面積を可変する方向の抵抗可変面方向に対
して直交する方向における前記抵抗体パターンの幅は、
前記抵抗可変面方向の中央部を広幅部とすると共に、こ
の広幅部の両側を細幅部とした構成とした。

【００１４】また、第８の解決手段として、前記抵抗体
パターンは、前記幅方向の中心を通る前記抵抗可変面方
向の線に対して対称に形成した構成とした。また、第９
の解決手段として、前記抵抗可変面方向の中央部におい
て、導電体を設けた構成とした。

【００１５】また、第１０の解決手段として、前記導電
体は、前記抵抗可変面方向と直交する方向で、前記広幅
部の中央部に形成した構成とした。また、第１１の解決
手段として、前記導電体は、前記抵抗可変面方向と略平
行な状態で、前記広幅部の幅方向の端部に形成した構成
とした。また、第１２の解決手段として、絶縁層を有
し、該絶縁層は、前記抵抗体パターンの広幅部の端部を
覆うように形成した構成とした。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明の可変抵抗器の第１実施例
を図１〜図９に基づいて説明すると、図１は本発明の可
変抵抗器の第１実施例における要部断面図、図２は同じ
くその絶縁基板の平面図、図３は同じくその保持部材の
下面図、図４は図３の４−４線における断面図、図５は
図３の５−５線における断面図、図６は本発明の可変抵
抗器の第１実施例に係る導電接点と抵抗体パターンの説
明図、図７は同じくその一方の導電体パターンからの距
離Ｌとその点における抵抗値（一方の導電体パターンと
この導電体パターンから距離Ｌを隔てた点における電気
抵抗）の変化特性を示すグラフ、図８は同じくその押圧
力と一対の導電体パターン間の電気抵抗（抵抗値）の変
化特性を模式的に示すグラフ、図９はシュミレーション
における一方の導電体パターンからの距離Ｌとその点に
おける抵抗値（一方の導電体パターンとこの導電体パタ
ーンから距離Ｌを隔てた点における電気抵抗）の理想的
な変化特性を示すグラフである。

【００１７】次に、本発明の可変抵抗器の第１実施例を
図１〜図９に基づいて説明すると、合成樹脂の成型品等
からなるケース１は、孔１ａを有し、また、支持基板と
なる矩形状の基板２は、硬い絶縁基板等で構成され、ケ
ース１内に収容された状態で、適宜手段によりケース１
に取り付けられている。

【００１８】矩形状の絶縁基板３は、フレキシブルな絶
縁材で構成され、この絶縁基板３の上面には、図２に示
すように、間隔を置いて形成された一対の銀ペースト等
からなる導電体パターン４ａ、４ｂと、この一対の導電
体パターン４ａ、４ｂ間に跨って形成された矩形状の抵
抗体パターン５とが設けられている。そして、この抵抗
体パターン５は、両端部に置いて、一対の導電体パター
ン４ａ、４ｂに接続された状態で高抵抗領域部５ａが設
けられると共に、中央部において、高抵抗領域部５ａに
接続した高抵抗領域部５ａにおける抵抗体よりも比抵抗
が小さい抵抗体からなる低抵抗領域部５ｂが設けられた
構成となっている。

【００１９】また、導電体パターン４ａ、４ｂと抵抗体
パターン５の形成方法は、先ず、銀ペーストからなる一
対の導電体パターン４ａ、４ｂを絶縁基板３上に印刷に
より同時に形成する。この時、両導電体パターン４ａ、
４ｂとそれぞれ導通する図示せぬ配線パターンも同時に
印刷形成する。次に、導電体パターン４ａ、４ｂに導通
するように、比抵抗の高い高抵抗体からなるカーボンの
抵抗体ペーストを印刷して、抵抗体パターン５の一部を
構成する一対の高抵抗領域部５ａを同時に形成する。そ
して、最後に、一対の高抵抗領域部５ａに導通するよう
に、比抵抗の低い低抵抗体からなるカーボンの抵抗体ペ
ーストを印刷して、抵抗体パターン５の一部を構成する
低抵抗領域部５ｂを形成すると、その製造が完了する。

【００２０】ゴム等の弾性ある材料の成型品からなる保
持部材６は、図３〜図５に示すようにドーム状をなし、
天上板である保持部６ａと、保持部６ａから下方に延び
た筒状（すり鉢状）の脚部６ｂと、互いに対向して脚部
６ｂに設けられた切り欠き状をなす開放部６ｃとを有す
る。アーチ状をなした導電接点７は、ゴム材にカーボン
を混入して形成され、これらの導電接点７は、保持部材
６の脚部６ｂで囲まれた状態で、保持部６ａの下部に取
り付けられている。

【００２１】そして、この導電接点７は、保持部材６の
成形加工と同時に、成形によって保持部材６に一体に形
成されると共に、これらの導電接点７は、下方に凸状を
なした円弧状の曲面７ａを有し、この曲面７ａは、中央
部が最下部に位置して形成されている。このように、
導電接点７を取り付けた保持部材６は、脚部６ｂで抵抗
体パターン５を囲んだ状態で、脚部６ｂの下部を絶縁基
板３に当接、載置する。この時、アーチ状の導電接点７
は、絶縁基板３に対して凸状の曲面７ａが対向すると共
に、抵抗体パターン５上を覆うような状態で、抵抗体パ
ターン５に対向した状態となっている。

【００２２】このような状態で、抵抗体パターン５に対
向する保持部６ａの上部を押圧すると、脚部６ｃが弾性
変形すると共に、抵抗体パターン５の中央部、即ち、低
抵抗領域部５ｂの中央部に、先ず、導電接点７の曲面７
ａが接触し、更に、保持部６ａの押圧を続けると、曲面
７ａが変形して、抵抗体パターン５の低抵抗領域部５ｂ
から高抵抗領域部５ａと接触面積が漸次増大し、従っ
て、一対の導電体パターン４ａ、４ｂ間における抵抗値
が可変されて、可変抵抗器としての機能を持つようにな
る。また、保持部６ａの押圧を解除すると、脚部６ｂの
自己の弾性により保持部６ａは元の状態に戻ると共に、
その間において、抵抗体パターン５に対する曲面７ａの
接触面積は、抵抗値を可変しながら漸次減少して、曲面
７ａは、元の状態に戻る。

【００２３】即ち、保持部６ａを押圧することによっ
て、導電接点７は、抵抗体パターン５の接触面積を可変
する方向の抵抗可変面方向Ｚに変形して、その接触面積
を増加したり、減少したりして、抵抗値を可変するよう
になっている。また、導電接点７の幅Ｈ１は、抵抗体パ
ターン５の抵抗可変面方向Ｚに対して直交する方向の幅
Ｈ２よりも大きく形成されて、導電接点７が抵抗体パタ
ーン５の全幅Ｈ２にわたって接触できるようにしてい
る。

【００２４】更に、保持部材６の開放部６ｃは、導電接
点７の曲面７ａ形成方向であると共に、抵抗可変面方向
Ｚに形成されており、これによって、導電接点７の変形
方向である抵抗可変面方向Ｚ、即ち、矩形状の抵抗体パ
ターン５の長手方向での脚部６ｂによる干渉を少なくし
て、導電接点７の変形動作を良くしたものである。

【００２５】合成樹脂の成型品等からなる操作部材８
は、つまみ部８ａと、つまみ部８ａと一体に形成された
鍔状の支持部８ｂとを有する。そして、この操作部材８
は、つまみ部８ａをケース１の孔１ａから外方に突出し
て、支持部８ｂをケース１内に収容すると共に、支持部
８ｂを保持部材６の保持部６ａに載置し、保持部材６の
弾性によって支持部８ｂをケース１の内面に弾圧して、
ケース１に押圧動作可能に取り付けられている。

【００２６】次に、このように構成された本発明の可変
抵抗器の動作を説明すると、先ず、脚部６ｂの弾性に抗
して、操作部材８の上面を押圧操作すると、支持部８ｂ
によって保持部材６の保持部６ａが押され、その結果、
脚部６ｂが弾性変形すると共に、抵抗体パターン５の低
抵抗領域部５ｂの中央部に導電接点７の曲面７ａが接触
し、更に、保持部６ａの押圧を続けると、曲面７ａが抵
抗可変面方向Ｚに変形して、抵抗体パターン５の低抵抗
領域部５ｂ、及び高抵抗領域部５ａに対して接触面積が
漸次増大して、抵抗体パターン５の両端部（一対の導電
体パターン４ａ、４ｂ間）における抵抗値が可変され
る。この押圧操作時の押圧力と、抵抗体パターン５に対
する導電接点７（曲面７ａ）の接触面積は、図２６に示
した変化カーブＫ３とほぼ同様な変化特性を示す。

【００２７】また、操作部材８の押圧操作を解除する
と、脚部６ｂの自己の弾性により保持部６ａは元の状態
に戻ると共に、操作部材８は脚部６ｂの弾性で元に戻
り、そして、その間において、抵抗体パターン５の高抵
抗領域部５ａ、及び低抵抗領域部５ｂに対する曲面７ａ
の接触面積は、抵抗値を可変しながら漸次減少して、曲
面７ａは、元の状態に戻り、その結果、導電接点７が接
触面積を変化させることによって、抵抗値を可変するよ
うになっている。

【００２８】そして、操作部材８を押圧操作した場合の
抵抗体パターン５における押圧力と電気抵抗（一対の導
電体パターン４ａ、４ｂ間の抵抗値）の変化特性は、図
８に示すように、抵抗値が最大から最小にわたって、ほ
ぼ直線状にリニアに変化した変化カーブＫ１を有してい
る。そのような変化カーブＫ１は、抵抗体パターン５が
高抵抗領域部５ａと低抵抗領域部５ｂを形成し、まず、
導電接点７の曲面７ａが低抵抗領域５ｂの略中央部に接
触するように構成することによって得られるものであ
る。

【００２９】そして、このような可変抵抗器は、ゲーム
機等に組み込まれて使用されるが、例えば、ゲーム機の
車のスピード操作に使用した時、操作部材８の押圧操作
の初期段階から中間段階、並びに後期段階にわたって、
変化カーブＫ１が直線状でリニアに変化をするため、そ
のスペード操作に違和感を生じること無く、容易な操作
ができると共に、変化カーブＫ１の全般にわたって使用
でき、押圧操作範囲が大きく、操作性の良好なものが得
られる。

【００３０】また、導電接点がアーチ状（円弧状）の曲
面を有し、抵抗体パターンに対して接触面積が図２６の
変化カーブＫ３に示したように変化するような可変抵抗
器において、押圧力と電気抵抗の変化特性が直線状でリ
ニアに変化する変化カーブＫ１を得るために、抵抗体パ
ターン５の抵抗値の理想的な変化特性をシュミレーショ
ンにより求めると、図９に示すようになる。即ち、一方
の導電体パターン４ａからの距離Ｌに対するその点の電
気抵抗（一方の導電体パターン４ａとこの導電体パター
ン４ａから距離Ｌを隔てた点との間の電気抵抗）の変化
率は、導電体パターン４ａに近いほど大きく、導電体パ
ターン４ａ、４ｂ間の中央部に近づくほど小さくなって
いき、中央部を越えると徐々に変化率は大きくなってい
き、他方の導電体パターン４ｂの近傍では、再び電気抵
抗の変化率が大きくなる。これは、図９に示すような抵
抗値の変化特性を有する抵抗体パターンを用いることに
より、変化カーブＫ３の曲線状の特性を打ち消すことが
でき、図８に示すような変化カーブＫ１が得られるもの
である。

【００３１】このような観点から、本発明の第１実施例
における一方の導電体パターン４ａの端部Ａ０からの距
離Ｌに対する抵抗体パターン５上の抵抗値を測定する
と、図７に示すような変化特性を有している。そして、
この図７の変化特性は、図９に示す変化特性とほぼ同様
であり、その結果、図８に示すような変化カーブＫ１が
得られたものとなっている。なお、図２，図７中、Ｌ
１，Ｌ２は低抵抗領域部５ｂが形成されている一方の導
電体パターン４ａの端部Ａ０からの距離を示し、Ａ１は
端部Ａ０から他方の導電体パターン４ｂまでの距離を表
している。

【００３２】また、図１０，図１１は、本発明の第２実
施例を示し、この第２実施例は、第１実施例における抵
抗体パターン５を変更したもので、その他の構成は、第
１実施例と同様であるので、ここではその説明を省略す
る。次に、図１０，図１１に基づいて第２実施例を説明
すると、第１実施例と同様に、絶縁基板３には、一対の
導電体パターン４ａ、５ｂ間に、抵抗体パターン５を構
成する高抵抗からなる高抵抗領域部５ａと低抵抗からな
る低抵抗領域部５ｂとが形成されている。

【００３３】そして、低抵抗領域部５ｂは、幅Ｈ２の中
央部における抵抗変化面方向Ｚの長さＮ１を、幅Ｈ２の
端部側における抵抗変化面方向Ｚの長さＮ２より大きく
したものである。このような構成に置いては、図９の変
化特性と近似する図１１に示すような変化特性（一方の
導電体パターン４ａからの距離に対する抵抗体パターン
５の抵抗値の変化特性）を示し、その結果、押圧力と電
気抵抗の変化特性は、図８に示すように、ほぼ直線状の
リニアな変化となる。

【００３４】また、図１２，図１３は、本発明の第３実
施例を示し、この第３実施例は、第１実施例における抵
抗体パターン５を変更したもので、その他の構成は、第
１実施例と同様であるので、ここではその説明を省略す
る。次に、図１２，図１３に基づいて第３実施例を説明
すると、第１実施例と同様に、絶縁基板３には、一対の
導電体パターン４ａ、４ｂ間に、抵抗体パターン５が形
成されている。そして、この抵抗体パターン５は、同一
の抵抗体ペーストを複数回印刷、或いは異なる抵抗体ペ
ーストを複数回印刷して、抵抗層が積層されて形成され
ており、低抵抗領域部５ｂは、高抵抗領域部５ａより
も、抵抗層の積層を多くすることによって比抵抗が小さ
くなるように形成されている。更に、この抵抗層は、少
なくとも一層、例えば、第１の層が一対の導電体パター
ン４間に跨って形成されたものとなっている。

【００３５】また、この第３実施例も第２実施例と同様
に、低抵抗領域部５ｂは、幅Ｈ２の中央部における抵抗
変化面方向Ｚの長さＮ１を、幅Ｈ２の端部側における抵
抗変化面方向Ｚの長さＮ２より大きくしたものである。
このような構成に置いては、図９の変化特性と近似する
図１３に示すような変化特性を示し、その結果、押圧力
と電気抵抗の変化特性は、図８に示すように、ほぼ直線
状のリニアな変化となる。

【００３６】また、図１４，図１５は、本発明の第４実
施例を示し、この第４実施例は、第１実施例における抵
抗体パターン５を変更したもので、その他の構成は、第
１実施例と同様であるので、ここではその説明を省略す
る。次に、図１４，図１５に基づいて第４実施例を説明
すると、第１実施例と同様に、絶縁基板３には、一対の
導電体パターン４ａ、４ｂ間に、抵抗体パターン５が形
成されている。

【００３７】そして、この第４実施例は、抵抗可変面方
向Ｚの中央部において、抵抗可変面方向Ｚと直交する方
向に銀パターンからなる複数個の点状の導電体９が中央
部ほど密度が高くなうように設けられ、この複数個の点
状の導電体９を覆うように抵抗体パターン５を形成した
ものである。この導電体９が配設された部分は、抵抗値
（Ｚ方向における抵抗値変化率）が低くなり、この部分
を低抵抗領域部５ｂとし、この両側に位置する導電体９
が存在しない部分を高抵抗領域部５ａとしたものであ
る。

【００３８】このような構成においては、導電体９の形
成位置に多少凹凸は生じるものの、図９の変化特性と近
似する図１５に示すような変化特性を示し、その結果、
押圧力と電気抵抗の変化特性は、概略図８に示すよう
な、ほぼ直線状のリニアな変化となる。

【００３９】また、図１６，図１７は、本発明の第５実
施例を示し、この第５実施例は、第１実施例における抵
抗体パターン５を変更したもので、その他の構成は、第
１実施例と同様であるので、ここではその説明を省略す
る。次に、図１６，図１７に基づいて第５実施例を説明
すると、第１実施例と同様に、絶縁基板３には、一対の
導電体パターン４ａ、４ｂ間に、抵抗体パターン５が形
成されている。

【００４０】そして、この第５実施例は、抵抗可変面方
向Ｚの中央部において、抵抗可変面方向Ｚと直交する方
向に銀パターンからなる複数個の帯状の導電体９が設け
られ、この複数個の帯状の導電体９を覆うように抵抗体
パターン５を形成したものである。この導電体９が配設
された部分は、抵抗値が低くなり、この部分を低抵抗領
域部５ｂとし、この両側に位置する導電体９が存在しな
い部分を高抵抗領域部５ａとしたものである。

【００４１】このような構成においては、導電体９の形
成位置において階段状の変化となるものの、全体的にと
らえれば図９の変化特性と近似する図１７に示すような
変化特性を示し、その結果、押圧力と電気抵抗の変化特
性は、概略図８に示すような、ほぼ直線状のリニアな変
化となる。

【００４２】また、図１８，図１９は、本発明の第６実
施例を示し、この第６実施例は、第１実施例における抵
抗体パターン５を変更したもので、その他の構成は、第
１実施例と同様であるので、ここではその説明を省略す
る。次に、図１８，図１９に基づいて第６実施例を説明
すると、第１実施例と同様に、絶縁基板３には、一対の
導電体パターン４ａ、４ｂ間に、同一のカーボンペース
トを印刷して抵抗体パターン１０が形成されている。

【００４３】そして、この第６実施例は、抵抗可変面方
向Ｚと直交する方向における抵抗体パターン１０の幅
は、一対の導電体パターン４ａ、４ｂに導通する側が細
幅部１０ａに、また、抵抗可変面方向Ｚの中央部が広幅
部１０ｂにすると共に、この抵抗体パターン１０は、幅
方向の中心を通る抵抗可変面方向Ｚの線Ｙに対して上下
が対称に形成されたものである。更に、抵抗体パターン
１０の抵抗可変面方向Ｚの中央部の下部に置いて、抵抗
体可変面方向Ｚと直交する方向で広幅部１０ｂの中央部
を横切るように銀パターンからなる導電体１１が形成さ
れている。

【００４４】このような構成においては、図９の変化特
性と近似する図１９に示すような変化特性（一方の導電
体パターン４ａからの距離に対する線Ｙに沿った抵抗体
パターン１０上の抵抗値の変化特性）を示す。そして、
保持部材６への押圧操作に伴って、導電接点７を抵抗体
パターン１０の広幅部１０ｂの中央部から順次その接触
面積を大きく、また、細幅部１０ａからその接触面積を
順次小さくすると、押圧力と電気抵抗の変化特性は、図
８に示すように、ほぼ直線状のリニアな変化となる。

【００４５】また、図２０，図２１は、本発明の第７実
施例を示し、この第７実施例は、第１実施例における抵
抗体パターン５を変更したもので、その他の構成は、第
１実施例と同様であるので、ここではその説明を省略す
る。次に、図２０，図２１に基づいて第７実施例を説明
すると、前記第６実施例と同様に、絶縁基板３には、一
対の導電体パターン４ａ、４ｂ間に、同一のカーボンペ
ーストを印刷することによって抵抗体パターン１０が形
成されている。

【００４６】また、この第７実施例は、前記第６実施例
と同様に、抵抗可変面方向Ｚと直交する方向における抵
抗体パターン１０の幅は、一対の導電体パターン４ａ、
４ｂに導通する側が細幅部１０ａに、また、抵抗可変面
方向Ｚの中央部が広幅部１０ｂにすると共に、この抵抗
体パターン１０は、幅方向の中心を通る抵抗可変面方向
Ｚの線Ｙに対して上下が対称に形成されたものである。
そして、第６実施例と異なる点は、抵抗体パターン１０
の抵抗可変面方向Ｚの中央部の下部において、抵抗体可
変面方向Ｚと平行な状態で、広幅部１０ｂの幅方向の端
部に銀パターンからなる導電体１１が形成された点と、
広幅部１０ｂの端部の導電体１１と抵抗体パターン１０
との積層部を覆うように絶縁層１２が形成された点であ
る。このように、絶縁層１２を設けることにより、導電
接点７の曲面７ａが導電体１１と抵抗体パターン１０と
の積層部上に接触したとしても、等電位となる導電部と
接することがないので、押圧力と電気抵抗の良好な変化
特性を維持することができる。

【００４７】このような構成においては、図９の変化特
性と近似する図２１に示すような変化特性（一方の導電
体パターン４ａからの距離に対する線Ｙに沿った抵抗体
パターン１０上に抵抗値の変化特性）を示す。そして、
保持部材６への押圧操作に伴って、導電接点７を抵抗体
パターン１０の広幅部１０ｂの中央部から順次その接触
面積を大きく、また、細幅部１０ａからその接触面積を
順次小さくすると、押圧力と電気抵抗の変化特性は、図
８に示すように、ほぼ直線状のリニアな変化となる。な
お、第４〜第７実施例における導電体９，１１は、一対
の導電体パターン４ａ、４ｂと同時に印刷形成してい
る。これにより、導電体９，１１と両導電体パターン４
ａ、４ｂのと位置精度がスクリーン印刷するマスクの精
度で決まるため、極めて高精度とすることができ、よっ
て、一対の導電体パターン４ａ、４ｂ中央部に確実に抵
抗値変化の小さい領域を設けることができ、押圧力に伴
う電気抵抗の変化特性のバラツキを抑えることができ
る。

【００４８】

【発明の効果】本発明の可変抵抗器において、抵抗体パ
ターン５は、中央部に低抵抗領域部５ｂを、その両側に
は、高抵抗領域部５ａが設けられて、曲面を有する導電
接点７が低抵抗領域部５ｂと高抵抗領域部５ａに接触し
て、接触面積を変化するようにしたため、押圧力に対す
る電気抵抗の変化カーブＫ１が略直線状でリニアにでき
る可変抵抗器を提供できる。そして、このような可変抵
抗器をゲーム機に使用した場合、従来に比して、押圧力
に対する電気抵抗の変化をリニアにでき、違和感のない
操作が可能であると共に、変化カーブＫ１の全体を使用
できて、操作範囲の大きな可変抵抗器を提供できる。

【００４９】また、抵抗体パターン５は、抵抗可変面方
向Ｚと直交する方向に所定の幅Ｈ２を有し、低抵抗領域
部５ｂは、幅Ｈ２の中央部における抵抗可変面方向Ｚの
長さＮ１を、幅Ｈ２の端部側における抵抗可変面方向Ｚ
の長さＮ２より大きくしたため、電気抵抗の変化をより
リニアにできて、ゲーム機に使用した場合、一層操作性
の良好な可変抵抗器を提供できる。

【００５０】また、抵抗体パターン５は、複数の印刷に
よって抵抗層が積層して形成され、低抵抗領域部５ｂが
高抵抗領域部５ａよりも抵抗層の積層を多くして形成し
たため、簡単な手段で抵抗値の差を持たせることがで
き、生産性の良好な可変抵抗器を提供できる。また、比
抵抗の同じ抵抗体ペーストを使用できることから、準備
する抵抗体ペーストの種類を減らすことが可能となる。

【００５１】また、抵抗体パターン５の抵抗層の少なく
とも一層が一対の導電体パターン４ａ、４ｂ間に形成さ
れて、一対の導電体パターン４ａ、４ｂに導通させたた
め、印刷ずれが生じたとしても、中央部と端部側で（低
抵抗領域部と高抵抗領域部とで）抵抗層のないギャップ
が発生するようなことがない。

【００５２】また、抵抗体パターン５は、抵抗可変面方
向Ｚの中央部に導電体９を設けることにより、中央部に
低抵抗領域部５ｂを形成すると共に、その両側に高抵抗
領域部５ａを形成したため、低抵抗領域部５ｂの形成が
簡単で、抵抗体ペーストの種類も少なくてすみ、生産性
の良好な可変抵抗器を提供できる。

【００５３】また、導電体９を銀ペーストによる印刷で
形成し、抵抗体パターン５で導電体９を覆ったため、導
電体９の腐食、マイグレーションが発生しにくく、且
つ、導電体９が導電体パターン４と同時に形成できて、
生産性の良い可変抵抗器を提供できる。

【００５４】また、抵抗体パターン１０の接触面積を可
変する方向の抵抗可変面方向Ｚに対して直交する方向に
おける抵抗体パターン１０の幅は、抵抗可変面方向Ｚの
中央部を広幅部１０ｂとする共に、この広幅部１０ｂの
両側を細幅部１０ａとしたため、押圧力に対する電気抵
抗の変化カーブＫ１が略直線状でリニアにできる可変抵
抗器を提供できる。そして、このような可変抵抗器をゲ
ーム機に使用した場合、従来に比して、電気抵抗の変化
をリニアにでき、違和感のない操作が可能であると共
に、変化カーブＫ１の全体を使用できて、操作範囲の大
きな可変抵抗器を提供できる。

【００５５】また、抵抗体パターン１０は、幅方向の中
心を通る抵抗可変面方向Ｚの線Ｙに対して対称に形成し
たため、より一層、電気抵抗の変化をよりリニアにでき
て、ゲーム機に使用した場合、一層操作性の良好な可変
抵抗器を提供できる。

【００５６】また、抵抗可変面方向Ｚの中央部におい
て、導電体１１を設けたため、抵抗可変面方向Ｚに沿っ
た方向における抵抗値の変化率を中央部で確実に小さく
できるので、より一層、電気抵抗の変化をよりリニアに
できて、ゲーム機に使用した場合、一層操作性の良好な
可変抵抗器を提供できる。

【００５７】また、導電体１１は、抵抗可変面方向Ｚと
直交する方向で、広幅部１０ｂの中央部に形成したた
め、より一層、電気抵抗の変化をよりリニアにできて、
ゲーム機に使用した場合、一層操作性の良好な可変抵抗
器を提供できる。

【００５８】また、導電体１１は、抵抗可変面方向Ｚと
平行な状態で、広幅部１０ｂの幅方向の端部に形成した
ため、導電体１１の長さを調整することにより、より一
層、電気抵抗の変化をよりリニアにできて、ゲーム機に
使用した場合、一層操作性の良好な可変抵抗器を提供で
きる。

【００５９】また、絶縁層１２で、抵抗体パターン１０
の広幅部１０ｂの端部を覆うようにしたため、抵抗体パ
ターン１０に対する導電接点７の接触の幅を調整でき
て、必要に応じて、電気抵抗の変化特性を調整すること
ができる可変抵抗器を提供できる。また、抵抗体パター
ン１０の広幅部１０ｂの幅方向の端部に抵抗可変面方向
Ｚにほぼ沿って形成された導電体１１と抵抗体パターン
１０との積層部分を絶縁層１２で覆うようにすれば、導
電接点７と積層部分との不所望な接触を防ぐことができ
て、電気抵抗の変化特性に悪影響を及ぼすことがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の可変抵抗器の第１実施例に係る要部断
面図。

【図２】本発明の可変抵抗器の第１実施例に係る絶縁基
板の平面図。

【図３】本発明の可変抵抗器の第１実施例に係る保持部
材の下面図。

【図４】図３の４−４線における断面図。

【図５】図３の５−５線における断面図。

【図６】本発明の可変抵抗器の第１実施例に係る導電接
点と抵抗体パターンの関係を示す説明図。

【図７】本発明の可変抵抗器の第１実施例に係る一方の
導電体パターンからの距離とその点における抵抗値の変
化特性を示すグラフ。

【図８】本発明の可変抵抗器の第１実施例に係る押圧力
と一対の導電体パターン間の電気抵抗の変化特性を示す
グラフ。

【図９】シュミレーションにおける一方の導電体パター
ンからの距離とその点における抵抗値の理想的な変化特
性を示すグラフ。

【図１０】本発明の可変抵抗器の第２実施例に係る絶縁
基板の平面図。

【図１１】本発明の可変抵抗器の第２実施例に係る一方
の導電体パターンからの距離とその点における抵抗値の
変化特性を示すグラフ。

【図１２】本発明の可変抵抗器の第３実施例に係る絶縁
基板の平面図。

【図１３】本発明の可変抵抗器の第３実施例に係る一方
の導電体パターンからの距離とその点における抵抗値の
変化特性を示すグラフ。

【図１４】本発明の可変抵抗器の第４実施例に係る絶縁
基板の平面図。

【図１５】本発明の可変抵抗器の第４実施例に係る一方
の導電体パターンからの距離とその点における抵抗値の
変化特性を示すグラフ。

【図１６】本発明の可変抵抗器の第５実施例に係る絶縁
基板の平面図。

【図１７】本発明の可変抵抗器の第５実施例に係る一方
の導電体パターンからの距離とその点における抵抗値の
変化特性を示すグラフ。

【図１８】本発明の可変抵抗器の第６実施例に係る絶縁
基板の平面図。

【図１９】本発明の可変抵抗器の第６実施例に係る一方
の導電体パターンからの距離とその点における抵抗値の
変化特性を示すグラフ。

【図２０】本発明の可変抵抗器の第７実施例に係る絶縁
基板の平面図。

【図２１】本発明の可変抵抗器の第７実施例に係る方の
導電体パターンからの距離とその点における抵抗値の変
化特性を示すグラフ。

【図２２】従来の可変抵抗器の要部断面図。

【図２３】従来の可変抵抗器に係る絶縁基板の平面図。

【図２４】従来の可変抵抗器の動作を示す説明図。

【図２５】従来の可変抵抗器の押圧力と電気抵抗の変化
特性を示すグラフ。

【図２６】押圧力と導電接点の絶縁基板に対する接触面
積との変化特性を示すグラフ。

【符号の説明】

１ケース１ａ孔２基板３絶縁基板４ａ導電体パターン４ｂ導電体パターン５抵抗体パターン５ａ高抵抗領域部５ｂ低抵抗領域部６保持部材６ａ保持部６ｂ脚部６ｃ開放部７導電接点７ａ曲面８操作部材８ａつまみ部８ｂ支持部９導電体１０抵抗体パターン１０ａ細幅部１０ｂ広幅部１１導電体１２絶縁層Ｚ抵抗可変面方向Ｈ１幅Ｈ２幅Ｋ１変化カーブＮ１長さＮ２長さＹ線

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】絶縁基板と、該絶縁基板に形成された抵
抗体パターンと、前記絶縁基板に形成され、前記抵抗体
パターンの両端部にそれぞれ導通する一対の導電体パタ
ーンと、前記絶縁基板に対して凸状で曲面を有し、前記
抵抗体パターンに対向して配置された変形可能な導電接
点と、前記導電接点を設けた保持部材とを備え、前記保
持部材への押圧操作によって、前記導電接点が前記抵抗
体パターンに対して接触面積を変化させるように変形し
て、前記一対の導電体パターン間の抵抗値を可変するよ
うになし、前記抵抗体パターンは、低抵抗領域部と、高
抵抗領域部とが前記抵抗体パターンの接触面積を可変す
る方向の抵抗可変面方向に設けられ、且つ、前記抵抗可
変面方向の中央部に前記低抵抗領域を配置し、前記低抵
抗領域部の両側に前記高抵抗領域部を設けたことを特徴
とする可変抵抗器。
【請求項２】前記抵抗体パターンは、前記抵抗可変面
方向と直交する方向に所定の幅を有し、前記低抵抗領域
部は、前記幅の中央部における前記抵抗可変面方向の長
さを、前記幅の端部側における前記抵抗可変面方向の長
さより大きくしたことを特徴とする請求項１記載の可変
抵抗器。
【請求項３】前記抵抗体パターンは、複数の印刷によ
って抵抗層が積層して形成され、前記低抵抗領域部が前
記高抵抗領域部よりも前記抵抗層の積層数を多くして形
成したことを特徴とする請求項１，又は２記載の可変抵
抗器。
【請求項４】前記抵抗層の少なくとも一層が一対の前
記導電体パターン間に形成されて、一対の前記導電体パ
ターンに導通したことを特徴とする請求項３記載の可変
抵抗器。
【請求項５】前記抵抗体パターンは、前記抵抗可変面
方向の中央部に導電体を設けることにより、中央部に前
記低抵抗領域部を形成したことを特徴とする請求項１記
載の可変抵抗器。
【請求項６】前記導電体を銀ペーストによる印刷で形
成し、前記抵抗体パターンで前記導電体を覆ったことを
特徴とする請求項５記載の可変抵抗器。
【請求項７】絶縁基板と、該絶縁基板に形成された抵
抗体パターンと、前記絶縁基板に形成され、前記抵抗体
パターンの両端部にそれぞれ導通する一対の導電体パタ
ーンと、前記絶縁基板に対して凸状で曲面を有し、前記
抵抗体パターンに対向して配置された変形可能な導電接
点と、前記導電接点を設けた保持部材とを備え、前記保
持部材への押圧操作によって、前記導電接点が前記抵抗
体パターンに対して接触面積を変化させるように変形し
て、前記一対の導電体パターン間の抵抗値を可変するよ
うになし、前記抵抗体パターンの接触面積を可変する方
向の抵抗可変面方向に対して直交する方向における前記
抵抗体パターンの幅は、前記抵抗可変面方向の中央部を
広幅部とすると共に、この広幅部の両側を細幅部とした
ことを特徴とする可変抵抗器。
【請求項８】前記抵抗体パターンは、前記幅方向の中
心を通る前記抵抗可変面方向の線に対して対称に形成し
たことを特徴とする請求項７記載の可変抵抗器。
【請求項９】前記抵抗可変面方向の中央部において、
導電体を設けたことを特徴とする請求項７，又は８記載
の可変抵抗器。
【請求項１０】前記導電体は、前記抵抗可変面方向と
直交する方向で、前記広幅部の中央部に形成したことを
特徴とする請求項９記載の可変抵抗器。
【請求項１１】前記導電体は、前記抵抗可変面方向と
略平行な状態で、前記広幅部の幅方向の端部に形成した
ことを特徴とする請求項７，又は８、又は９記載の可変
抵抗器。
【請求項１２】絶縁層を有し、該絶縁層は、前記抵抗
体パターンの広幅部の端部を覆うように形成したことを
特徴とする請求項７〜１１の何れかに記載の可変抵抗
器。