JPH10106812A - 可変抵抗器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 操作体の操作量に対してリニアな抵抗値変化
が得られる可変抵抗器を提供する。 【解決手段】 弾性板１６に台形形状の一対の撓み部１
６ａ，１６ｂとテール部１６ｃとを形成し、両撓み部１
６ａ，１６ｂの裏面に２つずつ、合計で４つの抵抗体１
７を形成すると共に、各抵抗体１７の両端に接続する４
本の導電パターン１８を撓み部１６ａ，１６ｂとテール
部１６ｃの裏面に形成する。そして、両撓み部１６ａ，
１６ｂの繋ぎ部分をベース１とカバー２間に固定し、こ
のカバー２に支承された操作体４を一方向へシーソ動作
した際に、いずれか一方の撓み部１６ａ，１６ｂの自由
端部を変形させ、この撓み部１６ａ，１６ｂの変形に応
じて抵抗体１７の抵抗値を変化させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、操作体を操作する
ことによって抵抗値が変化する可変抵抗器に係り、特
に、操作体が中央部を支点としてシーソ動作するシーソ
操作型の可変抵抗器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、特開平４−１７３０５号公報
に開示されているように、操作体を中央部を支点として
シーソ動作することにより、抵抗素子に直接応力を加え
て抵抗値を変化させるようにしたシーソ操作型の可変抵
抗器が提案されている。この可変抵抗器は、抵抗素子と
しての感圧導電ゴムを複数の端子で本体ケースに固定
し、その本体ケースに支承された操作体をシーソ動作し
た際に、該操作体の操作力によって感圧導電ゴムを伸長
または圧縮させ、この伸長または圧縮動作に伴う感圧導
電ゴムの抵抗値変化を各端子から取り出すように構成さ
れている。このように構成された可変抵抗器によれば、
操作体から感圧導電ゴムに直接応力を加えて抵抗値を変
化させられるため、複雑なカム機構等が省略され、全体
構造を簡略することができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前述した従
来の可変抵抗器は、抵抗素子として感圧導電ゴムを使用
しており、この感圧導電ゴムは絶縁性ゴムに導電性粒子
を分散させたものであるため、感圧導電ゴムに加えられ
る応力が絶縁性ゴムによって不均一に吸収されてしま
い、操作体の操作量に対して感圧導電ゴムの抵抗値がリ
ニアに変化しにくいという問題がある。また、シート状
の感圧導電ゴムを一対の端子で本体ケースに固定し、こ
のように両端が固定された感圧導電ゴムの中間部分を操
作体によって伸長または圧縮させているため、操作体と
感圧導電ゴムとの押圧点が僅かに位置ずれしただけで、
感圧導電ゴムの抵抗値変化が大きく変動してしまい、各
部品の寸法精度や組立精度を厳密に管理しなければなら
ないという問題もある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、操作体によっ
て変形される弾性板に抵抗体を形成し、この弾性板を支
持体に片持ち梁状に固定すると共に、弾性板の固定端と
自由端間の撓み部を、固定端を底辺として一対の斜辺が
等角度で自由端に向かって窄まる形状にすることとす
る。このように構成すると、操作体からの押圧力で弾性
板の撓み部が片持ち梁状に変形し、この弾性板の変形に
応じて抵抗体の抵抗値が変化するため、各部材に多少の
寸法誤差や組立誤差があったとしても、操作体の操作量
に対してリニアな抵抗値変化を得ることができると共
に、撓み部の形状によって弾性板の固定端と自由端間に
かかる歪量が均一化されるため、操作体の操作量と抵抗
値の変化との比率が変動しにくくなる。

【０００５】

【発明の実施の形態】本発明の可変抵抗器では、抵抗体
が形成された弾性板と、この弾性板を片持ち梁状に固定
する支持体と、前記弾性板の自由端側を押圧して変形さ
せる操作体とを備え、前記弾性板の固定端と自由端間の
撓み部を、固定端を底辺として一対の斜辺が等角度で自
由端に向かって窄まる形状に形成した。このように構成
された可変抵抗器によれば、弾性板の固定端と自由端間
にかかる歪量が均一化されるため、各部材に多少の寸法
誤差や組立誤差があったとしても、操作体の操作量に対
して抵抗体からリニアで且つ安定した抵抗値変化を出力
することができる。

【０００６】前記撓み部の具体的な形状としては台形ま
たは三角形が好適であるが、これらに近似した形状であ
れば、例えば、一対の斜辺に多少のアールを付けても良
い。

【０００７】前記弾性板は弾性に富む材料であれば何で
も良いが、加工性を考慮するとＳＵＳ等の金属板が好適
であり、必要に応じて孔明け加工や湾曲加工等の後加工
を施しても良い。

【０００８】前記操作体は支持体に押し込み動作可能に
設けても良いが、操作体を中央部を支点としてシーソ動
作可能に支承し、その動作方向のそれぞれに弾性板の撓
み部を配置すると、操作体のシーソ動作に応じて抵抗値
変化が出力するシーソ操作型の可変抵抗器を実現でき
る。

【０００９】また、前記弾性板にその固定端から支持体
の外部に突出するテール部を一体形成すると、弾性板を
支持体に対して確実に固定することができると共に、テ
ール部に抵抗体の導電パターンを引き廻すことができ、
外部回路との接続作業が簡単になる。

【００１０】また、前記弾性板の両撓み部のそれぞれに
抵抗体を２つずつ形成し、これら４つの抵抗体でブリッ
ジ回路を構成すると共に、このブリッジ回路中の対向す
る２つの抵抗体を同一の撓み部に形成すると、操作体に
よって一方の撓み部が変形した際に、他方の撓み部に形
成された抵抗体をブリッジ回路を組む基準抵抗として利
用できるため、回路構成を簡略化することができる。

【００１１】

【実施例】実施例について図面を参照して説明すると、
図１はシーソ操作型可変抵抗器の縦断面図、図２は該可
変抵抗器の分解斜視図、図３は該可変抵抗器に備えられ
るカバーの裏面図、図４は該可変抵抗器に備えられるベ
ースの平面図、図５は該可変抵抗器に備えられるエレメ
ントの裏面図、図６は該エレメントの要部断面図、図７
は該エレメントに形成された抵抗体の等価回路図であ
る。

【００１２】これらの図に示すように、本実施例に係る
シーソ操作型可変抵抗器は、互いに接合・一体化されて
支持体を成すベース１およびカバー２と、支持体の内部
に固定されたエレメント３と、支持体にシーソ操作可能
に支承された操作体４と、操作体４を中立位置に復帰す
る戻しばね５とで構成されている。

【００１３】前記ベース１は合成樹脂の成形品からな
り、全体的に平面視長方形の平板状に成形されている。
このベース１の長手方向の両端部には一対の段落ち部１
ａが形成されており、これら段落ち部１ａの中央に逃げ
孔６が形成されている。両段落ち部１ａ間は平坦な支持
面１ｂとなっており、この支持面１ｂに近接する両逃げ
孔６の一辺にはテーパ６ａが形成されている。また、ベ
ース１の周縁部には複数の取付孔７が、前記支持面１ｂ
の中央部には一対の位置決め孔８が、この支持面１ｂの
両端部には一対の透孔９がそれぞれ形成されている。

【００１４】前記カバー２も合成樹脂の成形品であり、
前記ベース１と同一の外形形状を有し、全体的に枠状に
形成されている。このカバー２には一対の窓孔１０が形
成されており、これら窓孔１０の間に橋絡部１１が形成
されている。この橋絡部１１の上面は半円柱状の支持部
１１ａとなっており、支持部１１ａの両側に貫通孔１２
が形成されている。一方、図３に示すように、カバー２
の裏面には、橋絡部１１から垂下する一対の突起１３
と、貫通孔１２に連通する一対の凹部１４、および周縁
部から垂下する複数の連結ピン１５とがそれぞれ形成さ
れている。そして、これら突起１３と連結ピン１５を前
記ベース１の位置決め孔８と取付孔７にそれぞれ挿入し
て熱がしめすることにより、前述したように、ベース１
とカバー２は接合・一体化されて支持体を構成する。

【００１５】前記エレメント３は、弾性板１６と、この
弾性板１６の裏面に形成された抵抗体１７および導電パ
ターン１８とで構成されている。前記弾性板１６はＳＵ
Ｓ等の弾性に富む金属板からなり、平面視台形状の一対
の撓み部１６ａ，１６ｂと、これら撓み部１６ａ，１６
ｂの繋ぎ部分から突出するテール部１６ｃとを有してい
る。両撓み部１６ａ，１６ｂの間には一対の丸孔１９が
形成され、テール部１６ｃには角孔２０が形成されてい
る。

【００１６】図５に示すように、両撓み部１６ａ，１６
ｂの裏面には２つずつ、合計で４つの抵抗体１７が形成
されており、また、各抵抗体１７の両端に接続する４本
の導電パターン１８が撓み部１６ａ，１６ｂとテール部
１６ｃの裏面に形成されている。図５には抵抗体１７と
導電パターン１８のみを示してあるが、実際には図６に
示すように、弾性板１６の裏面全域に第１の絶縁層とし
てのアンダーコート層２１を塗布した後、このアンダー
コート層２１上に抵抗インクとＡｇインクを印刷して抵
抗体１７と導電パターン１８を形成し、さらに抵抗体１
７と導電パターン１８上に第２の絶縁層としてのオーバ
ーコート層２２を塗布してある。ただし、オーバーコー
ト層２２はテール部１６ｃの先端に位置する導電パター
ン１８を被覆しておらず、当該位置で露出する導電パタ
ーン１８がそれぞれ端子を形成している。

【００１７】説明の都合上、一方の撓み部１６ａに形成
された２つの抵抗体１７をＲ₁，Ｒ₂、他方の撓み部１６
ｂに形成された２つの抵抗体１７をＲ₃，Ｒ₄とし、４本
の導電パターン１８の各端子に符号，，，を付
すと、図７に示すように、これら抵抗体１７と導電パタ
ーン１８は弾性板１６の裏面でブリッジ回路を構成する
ように接続されている。同図から明らかなように、この
ブリッジ回路中の対向する２つの抵抗体Ｒ₁，Ｒ₂は同一
の撓み部１６ａに形成され、残りの２つの抵抗体Ｒ₃，
Ｒ₄同一の撓み部１６ｂに形成されている。

【００１８】図４の２点鎖線で示すように、前記エレメ
ント３は両撓み部１６ａ，１６ｂ間の繋ぎ部分とテール
部１６ｃの一部が前記ベース１の支持面１ｂ上に載置さ
れ、これら各部がベース１に接合・一体化された前記カ
バー２の橋絡部１１と支持面１ｂとで挾持・固定されて
いる。したがって、台形状に形成された両撓み部１６
ａ，１６ｂは、ベース１とカバー２に対して長辺側を固
定端として片持ち梁状に支持され、短辺側を自由端とし
てベース１の逃げ孔６上に位置している。その際、カバ
ー２の突起１３は弾性板１６の丸孔１９を挿通してベー
ス１の位置決め孔８に挿入されており、また、弾性板１
６の角孔２０はベース１の一方の透孔９と一致してい
る。

【００１９】前記操作体４も合成樹脂の成形品であり、
中央の両側面に一対の支軸２３を有し、下面の両端部に
押圧突起２４が形成されている。両支軸２３はカバー２
の貫通孔１２の上方から凹部１４にスナップインされて
おり、その結果、操作体４は支軸２３を支点としてカバ
ー２にシーソ操作可能に支承されている。

【００２０】前記戻しばね５はＳＵＳ等の弾性に富む金
属板からなり、平板状の取付部５ａと、この取付部５ａ
の四隅から斜め上方に延びる４本の腕部５ｂとを有し、
取付部５ａには一対の孔２５が穿設されている。図３の
２点鎖線で示すように、これら孔２５はカバー２の突起
１３に挿入されており、ベース１とカバー２を接合・一
体化することにより、戻しばね５の取付部５ａは前記エ
レメント３（弾性板１６）とカバー２の橋絡部１１とで
挾持・固定される。また、戻しばね５の各腕部５ｂは前
記操作体４の裏面に弾接し、操作体４に中立位置への復
帰力を付与している。なお、この中立位置において、図
１に示すように、操作体４の各押圧突起２４と前記エレ
メント３（弾性板１６）との間に遊び用のギャップＧが
形成されている。

【００２１】次に、上記の如く構成されたシーソ操作型
可変抵抗器をビデオカメラのズームイン、アウトの動作
手段として用いた場合について説明する。

【００２２】図１に示すように、非操作状態において、
操作体４は戻しばね５によって中立位置に保たれてお
り、操作体４の各押圧突起２４と弾性板１６の両撓み部
１６ａ，１６ｂとは所定のギャップＧを存して離れてい
る。この状態から、操作体４の左端を矢印方向へ押圧す
ると、操作体４は支軸２３を支点として反時計回りにシ
ーソ動作し、図示左側の押圧突起２４が撓み部１６ｂの
自由端に接触する。操作体４をさらに押圧すると、図８
に示すように、撓み部１６ｂの左端側は中央部を固定端
として逃げ孔６の内底部へ変形するため、この撓み部１
６ｂの変形に応じて抵抗体１７（Ｒ₃，Ｒ₄）の抵抗値が
リニアに変化する。また、操作体４に対する上記押圧力
を取り除くと、操作体４は戻しばね５によって図１の中
立位置に復帰し、弾性板１６の撓み部１６ｂも自身の弾
性によって図１に示す水平状態に復帰する。これとは逆
に、操作体４の右端を押圧すると、操作体４は支軸２３
を支点として時計回りにシーソ動作し、図示右側の押圧
突起２４によって撓み部１６ａの右端側が変形するた
め、この撓み部１６ａの変形に応じて抵抗体１７
（Ｒ₁，Ｒ₂）の抵抗値がリニアに変化する。したがっ
て、図７に示すブリッジ回路において、例えば端子，
間に定電圧を印加し、端子，間の出力電圧を検出
すれば、図９に示すように、操作体４の操作量（ストロ
ーク）に応じたリニアな電圧変化を得ることができる。

【００２３】このように、上記実施例にあっては、操作
体４の操作量に応じて弾性板１６と抵抗体１７が一体的
に変形するため、操作体４のシーソ操作量に対してリニ
アな抵抗値変化を得ることができ、特に、ビデオカメラ
のズームイン、アウトの動作手段として好適なシーソ操
作型可変抵抗器を実現できる。また、操作体４を中立位
置に復帰する戻しばね５を付設し、操作体４が中立位置
にある時、操作体４の押圧突起２４と弾性板１６の撓み
部１６ａ，１６ｂとの間に遊び用のギャップＧを形成し
たため、図９に示すように、抵抗体１７の抵抗値が変化
しない不感帯領域を実現できる。したがって、中立位置
にある操作体４に指が軽く触れただけでは抵抗体１７の
抵抗値変化はなく、操作体４を所定量操作してからズー
ムインあるいはズームアウト動作され、操作性の向上を
図れる。

【００２４】また、弾性板１６の両撓み部１６ａ，１６
ｂをそれぞれ台形状に形成してあるため、中央の繋ぎ部
分を固定端として片持ち梁状に変形した際、撓み部１６
ａ，１６ｂにかかる歪量が均一化される。このため、例
えば、印刷ズレによって抵抗体１７の形成位置がばらつ
いたり、組立誤差によって操作体４の押圧突起２４と両
撓み部１６ａ，１６ｂとの押圧ポイントがばらついたと
しても、操作体４の操作量に対する抵抗体１７の抵抗値
変化を安定化させることができ、この点からも抵抗値変
化のリニアリティを高めることができる。しかも、両撓
み部１６ａ，１６ｂはベース１の逃げ孔６内を変形する
ため、ベース１の厚み方向の寸法を小さくでき、シーソ
操作型可変抵抗器の薄形化が図れる。

【００２５】さらに、弾性板１６に形成された４つの抵
抗体１７でブリッジ回路を構成し、このブリッジ回路中
の対向する２つの抵抗体１７を一方の撓み部１６ａに、
残りの２つの抵抗体１７を他方の撓み部１６ｂに形成し
たため、操作体４によって一方の撓み部が変形した際
に、他方の撓み部に形成された抵抗体１７をブリッジ回
路を組む基準抵抗として利用でき、回路構成を簡略化す
ることができる。

【００２６】

【発明の効果】本発明は、以上説明したような形態で実
施され、以下に記載されるような効果を奏する。

【００２７】操作体によって変形される弾性板に抵抗体
を形成し、この弾性板を支持体に片持ち梁状に固定する
と共に、弾性板の固定端と自由端間の撓み部を、固定端
を底辺として一対の斜辺が等角度で自由端に向かって窄
まる形状にすると、撓み部が変形した際にかかる歪量が
均一化されるため、操作体の操作量に対して抵抗体から
リニアで且つ安定した抵抗値変化を得ることができる。

【００２８】また、前記操作体を中央部を支点としてシ
ーソ動作可能に支承し、その動作方向のそれぞれに弾性
板の撓み部を配置すると、操作体のシーソ動作に応じて
抵抗値変化が出力するシーソ操作型可変抵抗器を実現で
きる。

【００２９】また、前記弾性板にその固定端から支持体
の外部に突出するテール部を一体形成すると、弾性板を
支持体に対して確実に固定することができると共に、テ
ール部に抵抗体の導電パターンを引き廻すことができ、
外部回路との接続作業が簡単になる。

【００３０】また、前記弾性板の両撓み部のそれぞれに
抵抗体を２つずつ形成し、これら４つの抵抗体でブリッ
ジ回路を構成すると共に、このブリッジ回路中の対向す
る２つの抵抗体を同一の撓み部に形成すると、操作体に
よって一方の撓み部が変形した際に、他方の撓み部に形
成された抵抗体をブリッジ回路を組む基準抵抗として利
用できるため、回路構成を簡略化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例に係るシーソ操作型可変抵抗器の縦断面
図である。

【図２】該可変抵抗器の分解斜視図である。

【図３】該可変抵抗器に備えられるカバーの裏面図であ
る。

【図４】該可変抵抗器に備えられるベースの平面図であ
る。

【図５】該可変抵抗器に備えられるエレメントの裏面図
である。

【図６】該エレメントの要部断面図である。

【図７】該エレメントに形成された抵抗体の等価回路図
である。

【図８】図１の可変抵抗器の操作状態を示す縦断面図で
ある。

【図９】図１の可変抵抗器の出力特性を示す説明図であ
る。

【符号の説明】 １ ベース １ａ 段落ち部 １ｂ 支持面 ２ カバー ３ エレメント ４ 操作体 ５ 戻しばね ６ 逃げ孔 ６ａ テーパ １０ 窓孔 １１ 橋絡部 １６ 弾性板 １６ａ，１６ｂ 撓み部 １６ｃ テール部 １７ 抵抗体 １８ 導電パターン ２１ アンダーコート層 ２２ オーバーコート層 ２３ 支軸 ２４ 押圧突起 Ｇ ギャップ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 抵抗体が形成された弾性板と、この弾性
   板を片持ち梁状に固定する支持体と、前記弾性板の自由
   端側を押圧して変形させる操作体とを備え、 前記弾性板の固定端と自由端間の撓み部を、固定端を底
   辺として一対の斜辺が等角度で自由端に向かって窄まる
   形状に形成したことを特徴とする可変抵抗器。
2. 【請求項２】 前記操作体を中央部を支点としてシーソ
   動作可能に支承し、この操作体の動作方向のそれぞれに
   前記弾性板の撓み部を配置したことを特徴とする請求項
   １に記載の可変抵抗器。
3. 【請求項３】 前記弾性板がその固定端から前記支持体
   の外部に突出するテール部を有していることを特徴とす
   る請求項１または２に記載の可変抵抗器。
4. 【請求項４】 前記弾性板の両撓み部のそれぞれに前記
   抵抗体を２つずつ形成し、これら４つの抵抗体でブリッ
   ジ回路を構成すると共に、このブリッジ回路中の対向す
   る２つの抵抗体を同一の撓み部に形成したことを特徴と
   する請求項２に記載の可変抵抗器。