JPH0682566B2 - 摺動子及び該摺動子を備えた可変抵抗器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、摺動子、例えば、可変抵抗器の抵抗体上を摺
動して抵抗値を調整するための摺動子及びその摺動子を
備えた可変抵抗器に関する。

従来技術とその課題 従来、可変抵抗器等に使用される摺動子としては、例え
ば、第19図に示すものが使用されていた。このものは、
円板状の基板部51の周部に切り込み52を有する腕部51を
形成し、この腕部51を両端部分51a,51aで折り曲げると
共に、中央部分を突き出して接点部51b,51bとしたもの
である。切り込み52は接点部51b,51bを二つに分割して
接触信頼性を高めるためである。

しかしながら、この摺動子では、第20図に示す様に、接
点部51b,51bは、フリーな状態のときには実線で示す位
置にあるが、抵抗体上に圧接させた状態のときには二点
鎖線で示す位置にある。即ち、この摺動子では接点部51
b,51bの位置が、状態によって矢印Ｄで示す摺動子の径
方向にずれてしまうのである。

ところで、摺動子の接点部51b,51bの位置が、フリーな
状態のときに、抵抗体基板上に圧接させた状態のときよ
りも、摺動子の径方向内側にずれているということは、
摺動子をロータにインサートモールドすることが困難で
あるということを意味する。なぜならば、摺動子のロー
タへのインサートモールドは、フリーな状態で、接点部
51b,51bを金型の空間部に収容して行なうのであるが、
接点部51b,51bが摺動子の径方向内側にずれていると金
型に薄肉部としなければならない部分が生じ、金型加工
及び金型寿命上不適当になるからである。また、この構
造では、二点に分割した接点部51b,51bは互いに隣接し
て接触しており、接点部51b,51bの相互干渉で抵抗体上
に追随する動きに制約が生じるという問題点を有してい
る。さらに、構造上、摺動子自体の小型化に限界がある
という大きな問題点をも有している。

そこで、第21図に示す様に、腕部51の中央部分を直線Ｍ
で単純にカットして腕部51を周方向に２分割し、カット
された端部をさらに折り曲げて接点部51b,51bとするこ
とが考えられる。この場合、カット線Ｍは基板部50の中
心を通じる直線Ａに対して傾斜している。しかしなが
ら、この摺動子では接点部51b,51bの幅寸法が小さくな
り、加工が困難であり、小型化も難しいという問題点を
有することとなる。

また、第22図に示す様に、腕部51の中央部分を直線Ｎで
カットし、接点部51b,51bを形成することも考えられ
る。この場合、カット線Ｎは直線Ａに対して直交してい
る。この摺動子では接点部51b,51bの幅寸法を大きくと
れる反面、第19図のものと同様に接点部51b,51b間に隙
間が形成されず、接点部51b,51b間に相互干渉が生じる
こととなる。

さらに、第21図，第22図に示したものは、いずれも腕部
51,51は基板部50の中心を通る直線Ａ′に沿った折り曲
げ部51a,51aにて折り曲げているため、前記第19図のも
のと同様に、接点部51b,51bがフリー状態と圧接状態と
で基板部50に対して水平方向に移動することとなり、ロ
ータへのインサートモールドが困難である。

課題を解決するための手段 そこで、本発明に係る摺動子は、接点部を少なくとも少
なくとも一つの略円弧形状を含む形状、例えば略円弧形
状を二つ組み合わせた形状や、直線と少なくとも一つの
略円弧形状を組み合わせた形状によって内周部と外周部
とに分割すると共に、基板部の中心と接点部とを結ぶ直
線と平行に腕部を折り曲げる一方、基板部の略中央部に
先端に接点部を有するいまひとつの腕部を突出させたこ
とを特徴とする。

また、本発明に係る可変抵抗器は、前記摺動子を備えた
ものである。即ち、前記摺動子の基板部をロータにイン
サートモールドし、表面にコレクタ電極及び抵抗体を設
けた基板部に対して前記ロータを回動可能に取り付け、
中央部に位置する接点部をコレクタ電極上に、周部の接
点部を抵抗体上にそれぞれ接触させている。

作用 以上の構成において、基板部の周部に位置する分割され
た接点部間には隙間が形成されることとなり、接点部の
相互干渉が防止される。また、腕部は基板部の中心と接
点部とを結ぶ直線と平行に折り曲げられることから、接
点部は抵抗体と接触する動作状態とされても垂直方向に
移動するのみで摺動子の径方向の位置ずれが生じること
はなく、インサートモールド時に金型の空間部に接点部
を収容して安定してモールドすることが可能となる。

実施例 以下、本発明に係る摺動子及び可変抵抗器の実施例を添
付図面に基づいて説明する。

本可変抵抗器は、概略、第12図、第13図に示す様に、抵
抗体６を備えた端子付き抵抗基板１をケース２に取り付
け、このケース２内に摺動子４を備えたロータ３を回動
可能に保持したもので、ケース２からはリード端子9,10
及びコレクタ端子11が引き出されている。

第１図に示す如く、基板１は、その表面に抵抗体６、電
極6a,6b、コレクタ電極７及び弾性体８が形成されてい
る。抵抗体６は馬蹄形でその一端に電極6aを介して第１
リード端子９が、他端に電極6bを介して第２リード端子
10が半田付けにてそれぞれ接続されている。コレクタ電
極７は、基板１の中央部から基板１の一端部に延在さ
れ、端部にはコレクタ端子11が接続されている。

ところで、端子9,10,11は銅合金等からなり、電極6a,6
b,7に対する取り付けは、予め端子9,10,11の少なくとも
先端部に半田メッキを施しておき、この半田メッキ部分
を電極6a,6b,7上に当接させ、ジュール熱による加熱、
ヒータによる加熱等にてメッキ層を溶融させて半田付け
する。この場合、基板１はアルミナ、電極6a,6b,7は銀
又は銀−パラジウム合金を用いることが好ましい。

一方、弾性体８は、後述のロータ３のスカート部3cに対
向する位置に、円環状に基板１の表面に固着されてい
る。この弾性体８の材料としては、半田付けの温度に耐
え、フラックス洗浄等の溶剤に耐える絶縁性のシリコン
エラスト等を用いている。また、基板１に固着させる方
法としては、スクリーン印刷、描画法、ディッピング等
を採用することができる。これによって、ロータ３と摺
接する際、内部の密閉性が得られると共に、トルクを高
めて安定させることができる。また、基板１とケース２
とをインサートモールドにて一体化する際、緩衝作用が
得られ、基板１が割れる問題が防止されると共に、前記
抵抗体６側にケース２の成形樹脂が流れるのを抑制でき
る利点がある。なお、この弾性体８はロータ３のスカー
ト部3cの下面に固着されていてもよい。

ところで、基板１を含むケース２は、第２図に示す形状
に加工されたフープ材30に保持されて製作される。即
ち、基板１は前述の如く半田付けされた端子9,10,11と
ダミー端子31,31とで保持され、この状態でケース２に
インサートモールドされる（第３図、第５図参照）。な
お、最終的にフープ材30のタイバー、ダミー端子31,31
はカットされる。リード端子9,10は長手方向にスリット
９′,10′を形成することで二叉状の枝端子9a,9b,10a,1
0bに分割されている。これは以下に説明する標準2.5mm
ピッチと変則2.5mmピッチの実装形態に対応させるため
である。

ケース２は、第３図ないし第６図に示す様に、上方に開
口した筒状体をなし、側面から底面にわたって前記端子
9,10,11を保持し得る溝12a,12b,13a,13b,14が複数本形
成されている。上方に開口した筒部2aはロータ３を回動
可能に収容し得る内径とされており、上部の内周部には
加熱曲げ加工に必要な幅を有するリング状突起2bが形成
されている。

前記溝12a,12b,13a,13b,14は、リード端子9,10及びコレ
クタ端子11の幅に合わせて形成され、リード端子9,10の
枝端子9a,10aに溝12a,13aが対応し、枝端子9b,10bに溝1
2b,13bが対応している。この溝はケース２の上面縁部か
ら側面を経て底面側に延在され、ケース２の側面から突
出する各端子9,10,11を側面もしくは底面の所要箇所で
折り曲げて外方に取り出せる様になっている。また、溝
の間隔は、可変抵抗器を実装するプリント基板等に形成
された端子の挿通孔相互の距離、つまりピッチに適合す
る様に設定されており、本実施例では後述の標準2.5mm
ピッチ及び変則2.5mmピッチのいずれにも対応可能とな
っている。

さらに、各溝の縁部12c,13c,14cは外方に突出し、各端
子9,10,11を固定する加工、即ち加熱融着等を容易にし
得ると共に、プリント基板に実装した際の安定性やフラ
ックス上がりを良くし、半田付けを良好にするためのス
タンドオフ作用をも併せもたせている。

前記ケース２の材質としては、熱変形温度がロータ３と
同等もしくは低い熱可塑性樹脂、例えばPBT樹脂等を用
いるのが好ましい。

ロータ３は、第７図ないし第９図に示す様に、上面に十
字形のドライバ溝3aを形成し、下部には前記基板１上の
弾性体８に対向する円環形のスカート部3cが形成されて
いる。また、下部には摺動子４の基板部4aがインサート
モールドにより、一体的に固定されている。突起3d,3d
は底面側に突設され、ロータ３をドライバにて回動させ
て抵抗値を調節する際、基板１上に当接することによ
り、加圧力でロータ３が破損したり、摺動子４が変形す
るのを防止する。ロータ３の材質としては、耐熱性に優
れた熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂、例えばPPS樹脂等が
用いられ、ケース２のリング状突起2bの加熱曲げ加工時
の熱による変形や特性の低下を防止可能としている。

摺動子４は、第10図、第11図にも示す様に、１枚の導電
性金属板をプレス加工にて成形したもので、基板部4a
と、腕部4cの先端に位置する接点部4dと、周部に位置す
る一対の腕部4e,4eの先端に位置する接点部4f,4fとから
構成されている。基板部4aは端部4bで折り曲げて二重構
造とされている。腕部4e,4eは周方向に延在され、第９
図で明らかな様に、接点部4f,4fを直線と円弧形状を組
み合わせた曲線でカットすることにより、内周部と外周
部に２分割されている。さらに、基板部4aの中心と接点
部4f,4fとを結ぶ直線Ａと平行な直線B,Bにて腕部4e,4e
が前記基板１側に折り曲げられ、先端付近は逆方向に曲
げ加工を行なって接点部4f,4fを形成している。この場
合、接点部4f,4fは全ての曲げ加工が終了した後、抵抗
体６と接触させて動作状態にすると、直線Ａ上に並列す
ることとなる。

ところで、接点部4f,4fは、フリーな状態において第10
図、第11図中二点鎖線位置にあり、基板１上に取り付け
られた際に、矢印Ｄ方向に撓み、実線位置に変移する。
即ち、本実施例では、直線Ａと平行な直線B,Bにて腕部4
e,4eを折り曲げているため、接点部4f,4fは矢印Ｄ方向
に垂直移動する。もし、腕部4e,4eを直線Ａに対して角
度をもたせて折り曲げたのであれば、基板１に取り付け
た際に、接点部4f,4fが実線位置に存在するためには、
フリーな状態では接点部4f,4fは二点鎖線位置よりも矢
印Ｅ方向にずれて存在しなければならない。ロータ３の
モールド成形は、図示しない金型の空間部に接点部4f,4
f及び腕部4e,4eを収容して行なうのであるが、もし、接
点部4f,4fがフリーな状態で二点鎖線位置よりも矢印Ｅ
方向にずれて存在するならば、接点部4f,4f及び腕部4e,
4eを金型の空間部に収容することができなくなってしま
う。即ち、本実施例は、直線Ａと平行な直線B,Bにて腕
部4e,4eを折り曲げ、接点部4f,4fが矢印Ｄ方向に垂直移
動するようにしているので、ロータ３のモールド成形が
可能になっているのである。

さらに、本実施例では、接点部4f,4fを円弧形状を含む
曲線によって分割したため、腕部4e,4eを直線Ｂで折り
曲げると、第９図に示す様に、接点部4f,4f間に隙間Ｇ
が形成され、接点部4f,4f間の相互干渉が防止され、抵
抗体６に追随して互いにフリーに動作でき接触信頼性が
向上することとなる。また、接点部4f,4fの幅寸法を大
きくとることができ、加工精度も向上する。

以上の如く構成された摺動子４は、ケース２にロータ３
と共に組み込んだ際、接点部4dがコレクタ電極７上に接
触し、接点部4f,4fが抵抗体６上に接触し、ロータ３の
回動角度に応じて端子9,11及び10,11間の抵抗値が調整
される。

次に、この可変抵抗器の組立について、第12図、第13
図、第14図を参照して説明する。まず、摺動子４のタイ
バー40,40を切除してケース２の筒部2aに、単体のロー
タ３を収容する。次に、ケース２のリング状突起2bに熱
カシメによる曲げ加工を施してロータ３の抜け止めを図
る。この曲げ加工は、熱ボンダ、超音波加工等にて行な
われ、ロータ３がケース２内で回動自在に保持される。

突起2bの一部は予め高く形成されており（第５図にて符
号2cで示す）、この曲げ加工時にロータ３の上面に臨
み、ロータ３の上面に形成された突部3bが当接すること
により、ロータ３の回動角度を規制するストッパ2cとし
て機能する。ケース２の上面にはリング状突起2bの外側
に目盛15が複数形成されている。この目盛15は凹みとし
て形成され、ロータ３のドライバ溝3aに近接して位置
し、該ドライバ溝3aをいわば指標としてロータ３の回動
角度の目安となる。

続いて、端子9,10,11のタイバーを切除すると、ケース
２の側面から突出したリード端子9,10及びコレクタ端子
11を有する可変抵抗器が得られる。

ところで、これらのリード端子9,10、コレクタ端子11
は、ケース２に設けられた溝に沿わせられ、所定の位置
で折曲して外方に突出させることにより、プリント基板
に形成された複数の挿通孔、即ち、標準2.5mmピッチ、
及び変則2.5mmピッチのいずれにも適合可能とされてい
る。プリント基板16には、第15図、第16図に示す様に、
Ｘのピッチで挿通孔17が複数個形成されており、通常こ
のＸは2.5mmに設定されている。標準2.5mmピッチとは、
第15図に二点鎖線で示す如く、底辺2X、高さＸの直角二
等辺三角形が形成される様に、コレクタ端子11を挿通孔
17a、リード端子９を挿通孔17bに、リード端子10を挿通
孔17cにそれぞれ挿通させる取付け形態をいう。変則2.5
mmピッチとは、ぢあ16図に二点鎖線で示す如く、二辺が
それぞれＸの二等辺三角形が形成される様に、コレクタ
端子11を挿通孔17a、リード端子９を挿通孔17bに、リー
ド端子10を挿通孔17cにそれぞれ挿通させる取付け形態
をいう。

しかして、前記リード端子9,10及びコレクタ端子11は、
前記２種類の取付け形態に合わせ、第17図に示すケース
２の上面に位置するドライバ溝3aに対して直角方向とな
る側面からの取出しに限らず、ケース２の底面側からも
取り出すことができる。

また、側面側からの取出しにおいて、標準2.5mmピッチ
（第17図の二点鎖線Y1参照）に適合させる場合について
説明すると、初めにケース２の側面から突出したコレク
タ端子11を底面側に向けて折曲し、溝14に沿わせる。そ
して、所定位置である点P1にて再び折曲し、側面に対し
て直角方向に突出させる。リード端子9,10は、それぞれ
枝端子9b,10bを切除し、残された枝端子9a,10aを上面側
に向けて折曲し、かつ、溝12a,13aに沿わせる。さら
に、所定位置である点P2,P3にて再び折曲し、コレクタ
端子11と平行になる様に突出させる。これによって、コ
レクタ端子11を頂点とする直角二等辺三角形の取出し位
置を決めることができる。

次に、変則2.5mmピッチ（第17図の二点鎖線Y2参照）に
適合させる場合は、初めにコレクタ端子11をケース２の
上面側に向けて折曲し、溝14に沿わせる。そして、所定
位置である点P4にて再び折曲し、側面に対して直角方向
に突出させる。リード端子9,10は、それぞれ枝端子9a,1
0aを切除し、残された枝端子9b,10bを底面側に向けて折
曲し、溝12b,13bに沿わせる。さらに、所定位置である
点P5,P6にて再び折曲し、コレクタ端子11と同方向に突
出させる。これにより、コレクタ端子11を頂点とする二
等辺三角形の取出し位置を決めることができる。

一方、各端子9,10,11をケース２の底面側から取り出す
場合も、前述の如く標準2.5mmピッチ、変則2.5mmピッチ
に対応させて各端子9,10,11をケース２の底面にて第17
図中三角形Y1,Y2を構成する様に突出させればよい。取
出し位置では、第18図に示す様に、例えば底面側の場
合、溝12aの縁部を加熱して枝端子9a側に押し潰し、カ
シメ部を形成しておけば、該枝端子9aが固定されてその
浮き上がりが防止される。

発明の効果 以上の説明で明らかな様に、本発明によれば、接点部を
少なくとも一つの略円弧形状を含む曲線によって内周部
と外周部とに分割すると共に、基板部の中心と接点部と
を結ぶ直線と平行に腕部を折り曲げたため、摺動子自体
を小型化できると共に、接点部間に隙間が形成されるこ
ととなり接点部の相互干渉を防止してノイズを減少する
ことができる。しかも、前記接点部はフリー状態から圧
接状態に移るときに垂直方向に移動するのみで摺動子の
径方向に移動することがなく、金型の空間部に接点部及
び腕部を収容して、摺動子をロータにインサートモール
ドすることが可能であり、組立て工数の減少を図ること
ができる。また、摺動子をフープ材で成形することで連
続した自動組立てラインを構成でき、生産効率が向上す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第18図は本発明に係る可変抵抗器の一実施
例を示し、第１図は端子付き抵抗基板の平面図、第２図
は組立て前の端子の平面図、第３図は基板をケースにて
インサートモールドした状態の半断面平面図、第４図は
第３図の側面図、第５図は第３図のＩ−Ｉ線断面図、第
６図は第３図の底面図、第７図は摺動子をインサートモ
ールドしたロータの平面図、第８図は第７図のII−II線
断面図、第９図は第７図の底面図、第10図、第11図はそ
れぞれ摺動子の接点部の撓みを示す説明図、第12図は組
立てられた可変抵抗器の半断面平面図、第13図は第12図
のIII−III線断面図、第14図は第12図の底面図、第15図
はプリント基板に設けた挿通孔の標準ピッチを示す平面
図、第16図は同挿通孔の変則ピッチを示す平面図、第17
図は標準ピッチ及び変則ピッチに設定される端子の突出
位置を示すケースの側面図、第18図は端子の折曲状態を
示す斜視図である。第19図は従来の可変抵抗器に用いら
れる摺動子の平面図、第20図はその正面図である。第21
図、第22図はそれぞれ本発明の背面として考えられた摺
動子の平面図である。 １……抵抗基板、２……ケース、３……ロータ、４……
摺動子、4a……基板部、4c,4e……腕部、4d,4f……接点
部、６……抵抗体、７……コレクタ電極。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基板部の周部に設けた腕部を少なくとも一
   つの略円弧形状を含む曲線によって内周部と外周部とに
   分割し、この腕部の先端を接点部とすると共に、基板部
   の中心と前記接点部とを結ぶ直線と平行に前記腕部を折
   り曲げる一方、基板部の略中央部に先端に接点部を有す
   るいまひとつの腕部を突出させたことを特徴とする摺動
   子。
2. 【請求項２】請求項１記載の摺動子の基板部をロータに
   インサートモールドし、表面にコレクタ電極及び抵抗体
   を設けた基板部に対して前記ロータを回動可能に取り付
   け、中央部の接点部をコレクタ電極上に、周部に位置す
   る接点部を抵抗体上にそれぞれ接触させてなることを特
   徴とする可変抵抗器。