CN1213444C - 旋转式可变电阻器 - Google Patents

Abstract

本发明提供的小型的旋转式可变电阻器，其通过使陶瓷基板和安装板进行面接触，在安装板自身上设置散热片来提高散热性，同时在散热片的配置上下功夫，从而工作可靠性高。该旋转式可变电阻器包括可保持旋转操作轴(11)的轴承部(10)、形成电阻体(3)的陶瓷基板(2)、以及将该陶瓷基板(2)安装在轴承部(10)的安装板(1)，其中：安装板(1)包括平板状的按压部(1a)、与该按压部一体设置的第1散热片(1b)、以及延伸到轴承部(10)侧的安装支脚(1c)，安装板(1)通过安装支脚(1c)固定于轴承部(10)，在按压部(1a)与陶瓷基板(2)面接触的状态下，将该陶瓷基板(2)保持在轴承部(10)之间。

Description

旋转式可变电阻器

技术领域

本发明涉及旋转式可变电阻器，该旋转式可变电阻器适用于车载用音响、游戏机等的音量调节等中使用的音量调节器等，使用陶瓷作为设置电阻体的基板。

背景技术

下面说明现有的旋转式可变电阻器的附图，图11是现有的旋转式可变电阻器的侧视图，图12是现有的旋转式可变电阻器的安装板、陶瓷基板、及弹簧板的分解立体图。

下面根据图10、图11来说明现有的旋转式可变电阻器，安装板51由金属构成，包括圆筒状的金属板构成的圆筒状部51a、以及从该圆筒状部51a向轴线方向突出的多个安装支脚51b。

陶瓷基板52为由陶瓷烧结而形成的薄板状，在表面部52a上，形成有马蹄状的电阻体53、集电体54、以及使该电阻体53同集电体54连接的引出部55。这样的陶瓷基板52被相对设置在两侧来夹置安装板51，表面部52a成为与圆筒状部51a的边缘部51c对接的状态。

弹簧板56由环状的金属材料构成，形成多个凸部56a。成为与各陶瓷基板52、52的背面部52b、52b弹性接触的状态。

轴承部57由金属制的压铸件构成，包括兼用作散热片57a的大致呈箱状的基部57b、以及从该基部57b向轴线方向突出的筒部57c，在该筒部57c中可旋转***配有滑动触头(图未示)的滑动触头承接部(图未示)的操作轴58。通过将安装板51的安装支脚51b铆接安装于切口部57d，以夹置陶瓷基板52和弹簧板56的状态固定这样的轴承部57。此时，弹簧板56被配置在轴承部57和陶瓷基板52之间，所以安装支脚51b铆接安装时产生的冲击由弹簧板56吸收，可防止陶瓷基板52产生细裂纹等。此外，滑动触头承接部(图未示)处于圆筒状部51a内，滑动触头(图未示)通过操作轴58的旋转，在一对陶瓷基板52、52的电阻体53、53上滑动，可使引出部55、55间的电阻不同。

后部散热体59包括圆板状的圆状板部59a、以及从该圆状板部59a向轴线方向延伸的多个散热片59b。在夹置陶瓷基板52和弹簧板56的状态下，通过安装支脚51b铆接安装在圆状板部59a上，使这样的后部散热体59固定于安装板51。此时，弹簧板56也配置在后部散热体59和陶瓷基板52之间，所以铆接安装安装支脚51b时产生的冲击由弹簧板56吸收，可防止陶瓷基板52产生细裂纹等。

现有的旋转式可变电阻器形成上述那样的结构，例如，用作车载用音响等的音量调节的音量调节器，为了使用大的电流，需要耐热性。因此，在现有的旋转式可变电阻器中，在基板的材质上使用陶瓷，以提高耐热性，而且用散热片57a、59b进行散热，获得排放热的结构。陶瓷在耐热性方面良好，但由于非常硬，所以对来自外部的压力具有易损坏的脆性，因此将弹簧板56、56作为缓冲部件来设置。而且，如果操作轴58旋转，则引出部55间的电阻值变化，输出电压值可变，音量可以调节。

现有的旋转式可变电阻器形成由散热片57a、59b进行散热的结构，但在散热性高的散热片57a、59b中通过弹簧板56来传导热，所以存在散热性差的问题。此外，虽然从陶瓷基板52向安装板51传导热，形成安装板51也散热的结构，但因陶瓷基板52的表面部52a形成与圆筒状部51a的边缘部51c对接的状态，所以难以高效率地进行热传导，并且安装板51的形状为圆筒状，所以存在连接的面小，在该形状下不易进行散热的问题。此外，带有散热片59b的后部散热体59是向后方突出形成，所以存在在轴线方向上大型化的问题。

发明的内容

本发明的目的在于：通过使陶瓷基板和安装板进行面接触，在安装板自身上设置散热片来提高散热性，同时在散热片的配置上下工夫，以提供工作的可靠性高、薄型、小型的旋转式可变电阻器。

作为解决上述问题的第1方案，本发明的旋转式可变电阻器包括可旋转保持操作轴的轴承部、形成电阻体的陶瓷基板、以及将该陶瓷基板安装在所述轴承部的安装板；且具有以下结构：所述安装板包括平板状的按压部、与该按压部一体设置的第1散热片、以及延伸到所述轴承部侧的安装支脚，所述安装板通过所述安装支脚固定于所述轴承部，在所述按压部与所述陶瓷基板面接触的状态下，将该陶瓷基板保持在其与所述轴承部之间。

作为第2解决方案，本发明的旋转式可变电阻器的所述第1散热片具有弯曲延伸至所述轴承部侧的结构。

作为第3解决方案，本发明的旋转式可变电阻器的所述第1散热片具有平行于所述操作轴的轴线方向延伸的结构。

作为第4解决方案，在本发明的旋转式可变电阻器的所述轴承部中形成设有容纳所述第1散热片的凹部的结构。

作为第5解决方案，在本发明的旋转式可变电阻器的所述凹部和所述第1散热片之间形成设有间隙的结构。

作为第6解决方案，本发明的旋转式可变电阻器的所述轴承部具有由金属材料组成，对所述陶瓷基板的热进行散热的结构。

作为第7解决方案，在本发明的旋转式可变电阻器的所述金属材料组成的轴承部中，具有形成第2散热片，且该第2散热片与所述第1散热片的间隙啮合的结构。

作为第8解决方案，本发明的旋转式可变电阻器的所述轴承部形成具有平坦面的装载部，所述陶瓷基板以面接触的状态被夹置在所述装载部和所述按压部间的结构。

附图的简要说明

图1是本发明的旋转式可变电阻器的侧视图。

图2是本发明的旋转式可变电阻器的主要部分剖面图。

图3是本发明的旋转式可变电阻器的安装板的正视图。

图4是本发明的旋转式可变电阻器的安装板的侧视图。

图5是本发明的旋转式可变电阻器的安装板的仰视图。

图6是本发明的旋转式可变电阻器的陶瓷基板的俯视图。

图7是本发明的旋转式可变电阻器的轴承部的俯视图。

图8是本发明的旋转式可变电阻器的轴承部的主要部分放大图。

图9是本发明的旋转式可变电阻器的轴承部的侧视图。

图10是本发明的旋转式可变电阻器的轴承部的仰视图。

图11是现有的旋转式可变电阻器的侧视图。

图12是现有的旋转式可变电阻器的安装板、陶瓷基板及弹簧板的分解立体图。

具体实施方式

下面说明本发明的旋转式可变电阻器的附图，图1是本发明的旋转式可变电阻器的侧视图，图2是本发明的旋转式可变电阻器的主要部分剖面图，图3是本发明的旋转式可变电阻器的安装板的正视图，图4是本发明的旋转式可变电阻器的安装板的侧视图，图5是本发明的旋转式可变电阻器的安装板的仰视图，图6是本发明的旋转式可变电阻器的陶瓷基板的俯视图，图7是本发明的旋转式可变电阻器的轴承部的俯视图，图8是本发明的旋转式可变电阻器的轴承部的主要部分放大图，图9是本发明的旋转式可变电阻器的轴承部的侧视图，图10是本发明的旋转式可变电阻器的轴承部的仰视图。

下面，根据图1～图10说明本发明的旋转式可变电阻器，安装板1由金属制成，包括：大致正方形状的平板状的按压部1a；由从按压部1a的一侧边向上方突出的多个舌片构成的第1散热片1b；从按压部1a的一对侧边分别向上方突出的两个安装支脚1c；从设置该安装支脚1c的一对侧边分别向下方突出形成的扣合(snap)支脚1d；以及形成于按压部1a的中央的贯通孔1e。再有，散热片为了增大与外部接触的表面积，所谓的如机翅那样从基部突出的部分不只限于形成多个舌片的形态，只要是可增加表面积的形态，无论是将板状的平面弯曲成凹凸的形态、还是在按压部1a的板面方向沿垂直于侧面的方向延伸舌片的形态都可以。

陶瓷基板2由烧结陶瓷形成，形成大致矩形状的薄板，在中央有贯通孔2a。陶瓷的耐热性优良、非常坚硬、但对于来自外部的压力却有容易损坏的脆性。电阻体3由在玻璃料中混入氧化钌等导电粉末的金属釉系材料构成，，在陶瓷基板2的上表面上印刷形成两个圆弧状的扇形。此外，集电体4由在玻璃料中混入银和钯的合金等的低电阻的金属釉系材料构成，印刷形成圆弧状，并设置在电阻体3的最外周和贯通孔2a的附近。此外，从电阻体3和集电体4中分别连接的引出部5，向外延伸并被印刷而成。

绝缘部件6由合成树脂的成形品构成，与陶瓷基板2的短轴侧的侧边平行地延伸，并且剖面形成L字状形状，在该绝缘部件6中埋设多个端子部7，形成连接器部K。该连接器部K在陶瓷基板2的短轴侧的侧边上以扣合等常规的方式来安装，将多个端子部7与引出部5压接，或用焊接等方法进行电连接，以使电信号可输出到外部装置。

于是，与连接器部K一体的陶瓷基板2与安装板1的按压部1a粘结，并保持面接触的状态。由于这样的面接触(后面将详细说明)，可提高散热性。

轴承部10由铸造的锌压铸件构成，包括大致为箱状的基部10a、从基部10a向上方延伸并且具有***孔10f的圆筒状的筒部10b、以及由设置于基部10a的第1侧壁部10d的切口组成的多个凹部10c，通过这些多个凹部10c来构成第2散热片10p。此外，构成基部10a的一对第2侧壁部10e被设置为形成有大致圆柱状的容纳部10g，如图10所示，具有在下面形成大致圆弧状的平坦面的装载部10h、以及在该装载部10h上形成的凸部10k。该凸部10k在装载部10h上各设有两个，并被等间隔配置，使得连接各凸部10k的线形成大致正方形。再有，该凸部10k由直径0.3mm、高度0.1mm的圆柱构成。此外，在基部10a的下面形成旋转制动突起10n，同时在基部10a的上面形成多个连接固定凹部10m。而且，在装载部10h的下面，设置了具有与安装板1的上面相连接的对接面10q的6处突部10r。

配置形成了这样结构的轴承部10，以便覆盖安装板1，参照图8，通过在各凹部10c中分别容纳第1散热片1b，将安装支脚1c在连接固定凹部10m中弯曲并连接固定，且安装在安装板1上。此时，第2散热片10p成为与第1散热片1b啮合的状态。此外，第1散热片1b成为与作为筒部10b延伸方向的轴线方向平行延伸的状态，可实现垂直于轴线方向的直径方向的小型化。而且，第1散热片1b保留在凹部1c内，所以即使是轴线方向也可以实现小型化。此外，在轴承部10被安装在安装板1上的状态中，在第1散热片1b和凹部10c(第2散热片10p)之间，间隙S为形成在第1散热片1b的整个外周部上的状态，通过这样的间隙S，如下所述，可提高第1散热片1b、及第2散热片10p的散热性。

此外，如图2所示，陶瓷基板2被轴承部10的装载部10h和安装板1的按压部1a夹置，装载部10h和陶瓷基板2成为表面相互对置的状态，因将安装支脚1c弯曲连接固定时的压力，凸部10k被压碎，使陶瓷基板2和凸部10k紧密接触。即，陶瓷基板2具有因非常硬而在来自外部的压力中易碎这样的性质，存在因将安装支脚1c弯曲连接固定时的压力而产生裂纹、破损等的危险性。因此，将凸部10k作为缓冲部件来吸收压力，可缓和直接施加在陶瓷基板2上的压力，防止陶瓷基板2的裂纹、破损等。此外，在施加压力时，安装板1与对接面10q对接，所以在陶瓷基板2上不施加将安装支脚1c弯曲连接固定时的大压力，仅施加压碎凸部10k的压力，这也意味着在陶瓷基板2上不施加大的压力。此外，如图1、图9所示，在陶瓷基板2的厚度为L1、压碎后的凸部10k的高度为L2，压碎前的凸部10k的高度为L3时，就得到L1+L3＞L1+L2＞L1的关系。

而且，由于期望对陶瓷基板2平均地施加来自凸部10k的压力，因此通过将凸部10k以形成大致正方形而等间隔地配置，使凸部10被均衡地压碎，以便压力不集中于陶瓷基板2的一部分上。此外，轴承部10由锌压铸件构成，所以即使是在金属中也比较柔软，凸部10k容易被压碎，且容易吸收压力。此外，凸部10k设置在安装支脚1c的附近，所以加重比较容易施加，并容易压碎。再有，如果是向陶瓷基板2平均地施加来自凸部10k的压力的结构，则凸部10k可按形成正三角形来配置，也可以按形成正多角形来配置。此外，不只限于正三角形等，在一对装载部10h上，也可以将一对凸部10k排列多组。

操作轴11由棒状的金属材料构成，包括轴部11a、形成于该轴部11a的下端部的***部11b、以及使该***部11b的一部分突出而形成的旋转制动突起11c。滑动触头承接部12包括板状的圆柱构成的基体12a、以及从该基体12a向下方突出形成的突起12b。滑动触头13具有多个滑动触头片13b，并通过铆接、埋设等方式安装于滑动触头承接部12上。与该滑动触头13一体形成的滑动触头承接部12以啮合或焊接等方式被固定于操作轴11的***部11b，与操作轴成为一体。

再有，上述突起12b相对于陶瓷基板2的上表面稍有间隙地对置，并在中间部分设置有限制操作轴11向下方移动的台阶部。此外，在将本发明的可变电阻器安装在图未示的印刷电路板上时，处于突起12b的前端面位置，使得与印刷电路板的板表面稍有间隙地对置。因此，在印刷电路板上安装本发明的可变电阻器时，即使对操作轴11施加较大的加重，由于突起12与印刷电路板对接，就可缓解对陶瓷基板2施加的加重。

于是，被滑动触头承接部12固定的操作轴11，其轴部11a插通到轴承部10的插孔10f，且滑动触头承接部12的突起12b插通入贯通孔1e、贯通孔2a，即可旋转。此外，在容纳部10g内滑动触头承接部12成为可旋转状态，滑动触头片13a如图6所示，变为滑动连接在电阻体3、集电体4上的状态。然后，旋转操作轴11时，滑动触头片13a在电阻体3、集电体4上滑动，使引出部5间的电阻值变化，从而使输出电压变化。再有，旋转操作轴11时，操作轴11的旋转制动突起11c和轴承部10的旋转制动突起10n相抵触，所以决定操作轴11的旋转范围。

本发明的旋转式可变电阻器形成上述那样的结构，例如，可用作车载音响等的前后扬声器的音量调节用的所谓音量控制调节器，由于在电路上要连接到扬声器附近而使用大电流流动，所以形成非常高的高温。因此，在本发明的旋转式可变电阻器中，使用金属釉系的电阻体3、集电体4，但该材料的烧结温度在500℃以上，因而在基板的材质上使用陶瓷，来提高烧结时的耐热性。此外，在本发明的旋转式可变电阻器工作时，电阻体3、集电体4在焦耳热等中达到非常高的高温，所以需要对从这些电阻体3等发出的并施加在陶瓷基板2上的热进行散热。因此，在本发明的旋转式可变电阻器中，使安装板1的按压部1a和陶瓷基板2的下表面进行面接触，以提高从陶瓷基板2向安装板1的热传导效率，从第1散热片1b高效率地进行散热。而且，如图8所示，由于该第1散热片1b存在间隙，成为暴露于外部大气的状态，因而散热效率更高。此外，陶瓷基板2的上表面以密合状态接触轴承部10的凸部10k，所以向压铸件构成的轴承部10传导陶瓷基板2的热，可以用整个轴承部10散热，因此可以进一步进行散热。另外，在轴承部10中，第2散热片10p具有间隙S，以暴露于外部大气的状态来设置，所以还可以从该第2散热片10p高效率地进行散热。

然后，形成这样的结构的本发明的旋转式可变电阻器，通过安装板1的扣合(卡扣)支脚1d快速压入浸焊等方法进行焊接，从而被安装在音响的机壳内配置的印刷电路板上，并在操作轴11的前端压入旋钮(图未示)。然后，如果旋转该旋钮，则操作轴11旋转，使引出部5间的电阻值变化，可改变连接器部K的输出电压值，从而可以调节音量。

本发明的旋转式可变电阻器形成上述结构及工作状态，当然并不只限于上述结构，在实施例1中，说明了第1散热片1b被容纳于凹部10k内的实例，但第1散热片超过轴承部10延伸到操作轴1 1侧也可以。此外，在上述实施例中，第1散热片1b平行于轴线方向延伸到轴承部10侧，可以是与安装板1的按压部1a平行延伸的形态，也可以是延伸至轴承部10的相反侧的形态。

此外，在上述实施例中，说明了轴承部10由锌压铸件构成的情况，但也可以由铝压铸件构成。即使在此时，凸部10k非常小，所以也容易压碎，具有作为缓冲部件的功能。此外，轴承部10不一定为压铸件，即使由绝缘部件的成形品构成也可以，这种情况下轴承部10几乎没有散热效果，但可以从安装板1散热。此外，在上述实施例中，虽然说明了设置了多个的凹部10c构成有第2散热片10p的形态，但设置一个凹部10c，在其中容纳第1散热片1b的形态也可以。

此外，在本实施例中，装载部10h和陶瓷基板2的上表面具有微小的间隙，也可以压碎凸部10k来使两者面接触。

此外，说明了安装板1为金属制的情况，但包含将一块金属板进行冲压加工而弯曲的安装板，或用压铸件成形的安装板。此外，说明了轴承部10的凹部10c在第1侧壁10d上形成切口的结构，但从第1侧壁部10d的下端面设置有孔，从而形成凹部，在其中***第1散热片1b也可以。这样的话，即使用薄的金属板构成散热片1b，也可降低因来自外部的压力使散热片弯曲的危险性。

本发明的效果：

本发明的旋转式可变电阻器，包括可旋转保持操作轴的轴承部、陶瓷基板、以及安装板，该安装板具有平板状的按压部、第1散热片、以及延伸至轴承侧面的安装支脚，且该安装板通过安装支脚固定于轴承部，具有在按压部与陶瓷基板面接触的状态下，将该陶瓷基板保持在轴承部之间的结构，向安装板高效率地进行热传导，从第1散热片均匀地散热，所以可以提供工作可靠性高的旋转式可变电阻器。

此外，本发明的旋转式可变电阻器的第1散热片形成弯曲延伸至轴承部侧的结构，因为在轴线方向上第1散热片和轴承部重叠，所以可以提供在轴线方向上小型的旋转式可变电阻器。

此外，本发明的旋转式可变电阻器的第1散热片形成与操作轴的轴线方向平行延伸的结构，所以实现垂直于轴线方向的直径方向的小型，例如，在印刷电路板上安装本发明的旋转式可变电阻器的情况下，没有对其他电子部件的干扰，因而能够实现高密度的安装。

此外，在本发明的旋转式可变电阻器的轴承部中，形成设置容纳第1散热片的凹部的结构，第1散热片保留在凹部内，所以第1散热片不向外部突出，可以实现小型化。此外，可降低来自外部的压力直接施加到第1散热片上的危险性，可以防止散热片的变形。

此外，在本发明的旋转式可变电阻器的凹部和第1散热片之间形成设置间隙的结构，第1散热片直接接触外部大气，所以散热性高。

此外，本发明的旋转式可变电阻器的轴承部由金属材料构成，形成可对陶瓷基板的热进行散热的结构，因为从轴承部也进行散热，所以可以提供散热性更高的旋转式可变电阻器。

此外，在本发明的旋转式可变电阻器的金属材料构成的轴承部中，形成第2散热片，该第2散热片形成在与第1散热片间隙中啮合的结构，所以还可以从轴承部高效率地进行散热。此外，第1、第2散热片双方直接接触外部大气，所以散热性更高。

此外，本发明的旋转式可变电阻器的轴承部设有装载部，陶瓷基板具有在面接触状态下夹置装载部和按压部的结构，陶瓷基板也与装载部进行面接触，所以形成两面与金属材料面接触的状态，散热性更加良好。

Claims (8)

1.一种旋转式可变电阻器，包括可旋转保持操作轴的轴承部、形成电阻体的陶瓷基板、以及将该陶瓷基板安装在所述轴承部的安装板，其特征在于：

所述安装板包括平板状的按压部、与该按压部一体设置的第1散热片、以及延伸到所述轴承部侧的安装支脚，

所述安装板通过所述安装支脚固定于所述轴承部，在所述按压部与所述陶瓷基板面接触的状态下，将该陶瓷基板保持在其与所述轴承部之间。

2.如权利要求1所述的旋转式可变电阻器，其特征在于，所述第1散热片弯曲延伸至所述轴承部侧。

3.如权利要求1所述的旋转式可变电阻器，其特征在于，所述第1散热片平行于所述操作轴的轴线方向延伸。

4.如权利要求1所述的旋转式可变电阻器，其特征在于，在所述轴承部中设有容纳所述第1散热片的凹部。

5.如权利要求4所述的旋转式可变电阻器，其特征在于，在所述凹部和所述第1散热片之间设有间隙。

6.如权利要求1所述的旋转式可变电阻器，其特征在于，所述轴承部由金属材料组成，对所述陶瓷基板的热进行散热。

7.如权利要求6所述的旋转式可变电阻器，其特征在于，在所述金属材料组成的轴承部中，形成第2散热片，该第2散热片与所述第1散热片的间隙啮合。

8.如权利要求6所述的旋转式可变电阻器，其特征在于，所述轴承部设有具有平坦面的装载部，所述陶瓷基板以面接触的状态被夹置在所述装载部和所述按压部中。

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