JPH0737282Y2 - スイッチ付ポテンショメータ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この考案は絶縁基板上に形成されたスイッチパターン上
をスイッチ用摺動子が摺動接触し、ポテンショメータパ
ターン上をポテンショメータ用摺動子が摺動接触するス
イッチ付ポテンショメータに関する。

「従来の技術」 第３図に従来のスイッチ付ポテンショメータを示す。

ここに示すスイッチ付ポテンショメータは例えば自動車
用エンジンのスロットルバルブに連結して用いられ、ポ
テンショメータに連動して動作するスイッチによってア
イドル位置を検出し、ポテンショメータによってスロッ
トルバルブの開度を検出するものである。

共通の絶縁基板１上に第１の集電体２と第２の集電体３
が例えば印刷法によって互いに平行に円弧状に形成され
る。第１の集電体２及び第２の集電体３上をスイッチ用
摺動子11が摺動接触する。スイッチ用摺動子11の通路に
は第２の集電体３に続いて絶縁体４が形成され、絶縁体
４に続いて第１の抵抗体６が形成されて第1,第２の集電
体2,3と共にスイッチパターンとされる。第１の抵抗体
６を形成したのはスイッチ用摺動子11との摩擦係数を小
さくするためである。絶縁体４と第１の抵抗体６はスイ
ッチが開の領域に形成されるもので電気的には無効なも
のである。

このスイッチパターン上をスイッチ用摺動子11が摺動接
触し、第２の集電体３と絶縁体４の境界でスイッチが開
閉されアイドル位置とされる。

ところで従来のスイッチ付ポテンショメータにおいては
スイッチの開閉時にチャタリングが発生する製品が製造
されてしまう欠点がある。

その理由を以下に説明する。つまり第２の集電体３とし
て無機質の銀ペーストが用いられ、絶縁体４としてガラ
スが用いられ、第２の集電体３と絶縁体４の形成順序は
焼成温度の高い順に行なわれる。このために第２の集電
体３を形成した後に絶縁体４を形成することになる。こ
の結果第２の集電体３を形成した後にこの第２の集電体
３に隣接して絶縁体４を印刷法によって被着するが、こ
の際に第４図に示すように絶縁体４の一部が第２の集電
体３の上に重ねられ、その重なり部分では絶縁体４の厚
さが表面近くで薄くなる。この重ねられた領域をオーバ
ーラップ部分３−２という。

このオーバーラップ部分３−２においては第２の集電体
３の凹凸の特に凸部が絶縁体４の薄い部分を突抜けて絶
縁体４の領域となるべき部分に突出し、第２の集電体３
の微小な露出部３−１が形成される。この露出部３−１
にスイッチ用摺動子11が接触することによってチャタリ
ングが生じることになる。

つまり第４図においてスイッチ用摺動子11を第４図
（イ）に示す矢印Ｘ方向に摺動させた時のスイッチ特性
を第５図に示す。スイッチ用摺動子11が第２の集電体３
と接触しているときスイッチは閉であるが、スイッチ用
摺動子11が第２の集電体３と絶縁体４との境界を通過
し、絶縁体４と接触するとスイッチは開となる。

ここで絶縁体４の領域であるべき部分に第２の集電体３
の微小な露出部３−１が存在するとスイッチ用摺動子11
はこれと接触するためスイッチは再び閉となる。第２の
集電体３の微小な露出部３−１の部分を通過するとスイ
ッチ用摺動子11は再び絶縁体４と接触してスイッチは開
となる。よって第２の集電体３の微小な露出部３−１の
部分でチャタリングが生じることになる。大部分のチャ
タリングはオーバーラップ部分３−２で生じる。

露出部３−１がない場合は、スイッチは第２の集電体３
と接触している時に閉で、絶縁体４と接触して開となる
だけでチャタリングの発生は無い。

第５図に示したスイッチ特性は例えば第１の集電体２と
第２の集電体３の間に印加した電圧を負荷抵抗を用いて
降下させる電圧降下法により測定することができる。

なお、ポテンショメータパターンは絶縁基板１上のポテ
ンショメータ用摺動子12の通路に第２の抵抗体８と第３
の集電体９が形成されて構成される。このポテンショメ
ータ用摺動子12とスイッチ用摺動子11は互いに絶縁され
て絶縁基板１に回動自在に支持された回転体13に取付け
られる。

また従来においては絶縁体４に顔料として酸化クロムが
添加されたガラスが使用されていた。酸化クロムの硬度
は摺動子11の硬度の２倍以上あり、このため、摺動子11
が絶縁体４上を摺動する時に、絶縁体４中の酸化クロム
が摺動子11を摩耗させ、スイッチのオンオフ位置にずれ
が生じることがあった。即ち第６図に示すように摺動子
の摩耗粉が第２の集電体３と連続して絶縁体４上に転移
し、スイッチの閉区間が長くなる。また摺動子11が摩耗
する前は第７図Ａに示すように摺動子11はスイッチパタ
ーンと点で接触するが、摺動子11が摩耗すると第７図Ｂ
に示すように摺動子11はスイッチパターンと摺動方向に
延長した線で接触し、スイッチのオンオフ位置がΔｌだ
けずれる。

「課題を解決するための手段」 この考案においてはスイッチパターンの集電体と絶縁体
との接続部分は互いに重なっているが、その重なりは絶
縁体が絶縁基板側とされる。つまり絶縁体を絶縁基板上
に形成した後、集電体を形成したものである。

また絶縁体として酸化クロムなどの金属酸化物を含まな
い非晶質ガラスが用いられる。

「実施例」 第１図及び第２図にこの考案の実施例を示し、第３図と
対応する部分に同一符号を付けてある。この例では絶縁
基板１上にスイッチ用パターンとポテンショメータ用パ
ターンとが従来とほぼ同様に形成される。この考案にお
いては第２図に示すように第２の集電体３と絶縁体４と
の接続部分は絶縁体４を絶縁基板１側として互いに重な
っている。つまり絶縁体４を絶縁基板１に形成した後に
第２の集電体３を形成したものである。

例えば絶縁基板１にセラミックを用い、絶縁体４を高温
焼成用ガラス（焼成温度850℃）で形成し、次に無機質
銀ペースト（焼成温度850℃）により第２の集電体３を
形成する。あるいはセラミック又はフェノール樹脂、エ
ポキシ樹脂などの絶縁基板１を用い、エポキシ樹脂など
の有機絶縁体（焼成温度200℃）で絶縁体４を形成し、
その後、有機質銀ペースト（焼成温度200℃）で第２の
集電体３を形成する。なお第１の抵抗体６は何れの場合
も最後に形成する。

この構成によれば絶縁体４はガラス、有機絶縁体の何れ
の場合でも、その表面が平滑で凹凸がないから、これと
第２の集電体３との重なり部分で絶縁体４の一部が第２
の集電体３を突抜けて露出するおそれがなく、この重な
り部分は正しく第２の集電体３の領域として作用し、ス
イッチ用摺動子11がこの重なり部分を通る際にチャタリ
ングが発生することはない。

請求項２の考案においては絶縁体４として酸化クロムな
どの金属酸化物を含まない非晶質ガラスが用いられる。
非晶質ガラスの硬度はスイッチ用摺動子11の硬度と同程
度であり、非晶質ガラスにこれよりも硬い金属酸化物が
含まれていないため、摺動子11が絶縁体４上を繰返し摺
動しても摺動子11は摩耗し難く、従って第６図、第７図
について説明したようなスイッチのオンオフの位置ずれ
が生じない。

「考案の効果」 以上述べたようにこの考案によれば絶縁体と集電体との
重なり部分は絶縁体が絶縁基板側となっているため、絶
縁体の表面に凹凸がなく、集電体との重なり部分で絶縁
体の一部が集電体を突抜けるようなことはなく、この重
なり部分は何れの部分でも集電体領域として作用し、重
なり部分を摺動子が通過する際にチャタリングが生じる
ようなことがなく、安定に動作する。

請求項２の考案では更に絶縁体は金属酸化物を含まない
非晶質ガラスであるため、絶縁体上を摺動子が摺動して
も摺動子は摩耗し難く、オンオフの位置ずれが生じるこ
となく、常に同一位置でオンオフが行われる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の実施例を示す平面図、第２図は第１
図中の絶縁体４部分の拡大断面図、第３図は従来のスイ
ッチ付ポテンショメータを示す平面図、第４図はその第
２の集電体３と絶縁体４との接続部分の拡大図で、
（イ）は平面図、（ロ）は（イ）のＣ−Ｃ線断面図、第
５図はスイッチ特性図、第６図は摩耗粉による転移を示
す平面図、第７図は摺動子の第２の集電体３及び絶縁体
４に対する接触状態を示し、Ａは摺動子摩耗前の状態、
Ｂは摺動子摩耗後の状態の図である。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】絶縁基板上に平行に形成された一対の集電
   体とその少くとも一方の集電体に続いて形成された絶縁
   体とからなるスイッチパターン上をスイッチ用摺動子が
   摺動接触し、上記絶縁基板上に形成されたポテンショメ
   ータパターン上をポテンショメータ用摺動子が摺動接触
   するスイッチ付ポテンショメータにおいて、 前記集電体と前記絶縁体との接続部分はその絶縁体が前
   記絶縁基板側となって集電体と絶縁体とが重なっている
   ことを特徴とするスイッチ付ポテンショメータ。
2. 【請求項２】前記絶縁体は酸化クロムなどの金属酸化物
   を含まない非晶質ガラスであることを特徴とする請求項
   １記載のスイッチ付ポテンショメータ。