DE60101188T2

DE60101188T2 - Widerstandselement und Verfahren zu seiner Herstellung

Info

Publication number: DE60101188T2
Application number: DE60101188T
Authority: DE
Inventors: Seiki Tsuyama-shi Miura
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2000-08-22
Filing date: 2001-08-22
Publication date: 2004-04-22
Anticipated expiration: 2021-08-23
Also published as: JP3985441B2; EP1182428A1; EP1182428B1; JP2002064001A; US20020024415A1; US6469613B2; DE60101188D1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Widerstandselement, das z. B. als Positionssensor benutzt wird, der eine Position eines Bewegungsmechanismus verschiedener elektronischer Vorrichtungen erkennt, und sie bezieht sich auch auf einen veränderbaren Widerstand, der das Widerstandselement verwendet, und auf ein Verfahren zur Herstellung des Widerstandselements.
Seit Jahren wird an elektronische Vorrichtungen die Anforderung gestellt, kleiner und kostengünstiger zu werden. Die Marktsituation bringt eine wachsende Anzahl von Fällen hervor, wo ein veränderbarer Widerstand vom Typ Positionserkennungswiderstand gerne eingesetzt wird, um einen Bewegungsmechanismus einer elektronischen Vorrichtung zu erkennen. Der veränderbare Widerstand verwendet ein Widerstandselement, und eine konstante Gleichstromspannung liegt regelmäßig am veränderbaren Widerstand an. Der Positionserkennungswiderstand muss klein sein und doch einen weiten Wirkungsbereich haben.
Das herkömmliche Widerstandselement, der das Element benutzende veränderbare Widerstand und ein Verfahren zum Herstellen des Elementes werden mit Bezug zu 9 und 10 beschrieben. 9 ist eine Draufsicht eines Widerstandselements 5, wie es in einem herkömmlichen veränderbaren Drehwiderstand benutzt wird. In 9 ist die isolierende Platte 1 z. B. aus einem Phenolharz hergestellt. Ein hufeisenförmiger Widerstandsfilm 2 ist auf die Plattenoberfläche 1 gedruckt. Ein ringförmiger Stromabnehmer 3 ist in leitfähiger Tinte des Silbersystems innerhalb des Widerstandsfilms 2 in einem gegebenen Abstand von Film 2 gedruckt.
An der Unterseite der Anschlussabschnitte 2A und 2B des Widerstandsfilms 2 sind Elektroden 4A und 4B gedruckt. Die gedruckte Elektrode 4C erstreckt sich vom Abnehmer 3 und verläuft zwischen den Elektroden 4A und 4B nach unten.
Um dem veränderbaren Widerstand einen vorbestimmten variablen Bereich zuzuweisen, wird der Druckablauf gewöhnlich wie folgt vorgenommen: Zuerst werden der Ab nehmer 3 und die Elektroden 4A, 4B und 4C gleichzeitig mit einer gut leitenden Tinte des Silbersystems so gedruckt, dass die jeweiligen Elektroden elektrisch voneinander unabhängig sein können. Dann wird der Widerstandsfilm 2 gedruckt.
10 ist eine schematische Zeichnung eines veränderbaren Drehwiderstands, der dieses Widerstandselement 5 verwendet. Wie in 10 gezeigt wird, haben die Elektroden 4A, 4B und 4C des Widerstandselements 5 entsprechende Anschlüsse 6A, 6B und 6C für externe Benutzung, und ein Schleifkontakt 7 ist in Element 5 so integriert, dass der Kontakt 7 elastisch auf dem Widerstandsfilm 2 als auch auf dem Abnehmer 3 gleiten kann.
Der das Widerstandselement 5 benutzende veränderbare Drehwiderstand mit der oben erläuterten Struktur wird in der folgenden Weise als Sensor benutzt: Eine konstante Gleichstromspannung wird an den Anschlüssen 6A und 6B angelegt und Kontakt 7 gleitet auf dem Widerstandsfilm 2 von dem ersten Anschlussabschnitt 2A zum zweiten Anschlussabschnitt 2B (Elektrode 4B), wobei eine erwünschte Ausgangsspannung über die Anschlüsse 6A und 6C erhalten wird.
Jedoch wird in dem oben erläuterten herkömmlichen, veränderbaren Widerstand zwischen den Anschlüssen 6A–6C und zwischen den Anschlüssen 6C–6B eine Potentialdifferenz erzeugt, wenn eine konstante Gleichstromspannung zur Benutzung angelegt wird. Wenn in diesem Zustand die Umgebungsfeuchtigkeit hoch ist, verwandelt sich die Luftfeuchte auf der Platte in Tauwasser. Dann reagiert das Silber auf der Anodenseite mit dem Wasser und eine Wechselreaktion zwischen Silberionen und Hydroxid wiederholt sich, ehe das Silber auf der Oberfläche der Platte 1 zur Kathodenseite wandert, wo kathodische Reduktion stattfindet und Silber abgeschieden wird. Wenn die Silberabscheidung voranschreitet, werden Anode und Kathode schließlich verkürzt. Das wird mit „Silberwanderung" bezeichnet und der herkömmliche, veränderbare Widerstand unterliegt manchmal dieser Silberwanderung. Eine Gegenmaßnahme gegen die Silberwanderung steht zur Verfügung, d. h. die Elektroden 4A, 4B und 4C werden bevorzugt mit einem bestimmten Abstand zwischen den Elektroden 4A–4C und zwischen den Elektroden 4B–4C angeordnet.
Da wegen der Marktanforderung die elektronischen Vorrichtungen verkleinert werden, wird das in dem veränderbaren Widerstand eingesetzte Widerstandselement auch kleiner gemacht und die Abstände zwischen den Elektroden sind enger. Ferner verwendet der oben angesprochene Sensor das Widerstandselement in mehreren Fällen, daher ist eine verbesserte Lösung, d. h. bessere Genauigkeit der Positionserkennung, erforderlich. Zu diesem Zweck braucht das Widerstandselement einen weiteren Betriebsbereich. Mit anderen Worten, der Widerstandsfilm muss engere Abstände zwischen den auf beiden Anschlussabschnitten angeordneten Elektroden erhalten. Es ist jedoch schwierig, das herkömmliche Widerstandselement mit erweitertem Betriebsbereich zu verkleinern und gleichzeitig die Silberwanderung zu verhindern.
GB-A 794 575 beschreibt Verbesserungen in oder mit Bezug zu Potentiometern oder Widerstandselementen. Solche Gegenstände umfassen eine isolierte Grundlage, die aus keramischem Material hergestellt ist. Die isolierte Grundlage hat auf einer Seite zwei konzentrisch angeordnete ringförmige Vertiefungen. Die innere Vertiefung ist um eine mittige Öffnung ausgebildet. Eine Beschichtung oder ein Film von leitfähigem Material wie Silberfarbe ist in der äußeren Vertiefung an zwei mit Abstand versehenen Stellen hergestellt. Die beiden Beschichtungen erstrecken sich über die Oberfläche der keramischen Grundlage radial nach außen. Eine Widerstandsspur in Gestalt eines unterbrochenen Rings ist in der äußeren Spur platziert. Die Enden der Spur fallen mit der Beschichtung oder dem Film des leitfähigen Materials zusammen. Ein Abnehmerring aus Metall, der einen sich von ihm radial erstreckenden Anschluss hat, ist in der inneren ringförmigen Vertiefung in der keramischen Grundlage platziert. Eine Anschlusslötöse ist über jeder Beschichtung mit Silberfarbe angebracht.
Es ist das Ziel dieser Erfindung ein Widerstandselement, einen veränderbaren Widerstand und ein Verfahren zur Herstellung eines Widerstandelementes zur Verfügung zustellen, die die Auswirkungen der Silberwanderung vermeiden.
Dieses Ziel wurde durch den Gegenstand des Hauptanspruches erreicht.
Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Im Folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen mit Bezug zu den begleitenden Zeichnungen beschrieben.
1 ist eine Draufsicht auf ein Widerstandselement im Einklang mit einer ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2A veranschaulicht ein Verfahren zur Herstellung des Widerstandselementes in 1, und zeigt insbesondere einen Zustand, wo ein Abnehmer und ein Teil einer Elektrode auf eine isolierende Platte gedruckt werden.
2B zeigt den gedruckten Widerstandsfilm.
2C zeigt die ausgebildeten Schlitze.
3 ist ein Querschnitt eines veränderbaren Widerstandes, der das in 1 gezeigte Widerstandselement benutzt.
4 ist eine Explosionszeichnung des veränderbaren Widerstands in 3.
5 ist die Rückansicht eines Widerstandselementes einschließlich Anschlüsse, das Element ist ein wesentlicher Teil des veränderbaren Widerstands aus 3.
6 ist eine Draufsicht auf ein Widerstandselement nach einer zweiten beispielhaften Ausführungsform.
7 ist eine Draufsicht auf ein Widerstandselement nach einer dritten beispielhaften Ausführungsform.
8A stellt ein Verfahren zur Herstellung des in 7 gezeigten Widerstandselementes dar und zeigt insbesondere einen Zustand, wo ein Aufnehmer und ein Teil einer Elektrode auf eine isolierende Platte gedruckt werden.
8B zeigt einen gedruckten Widerstandsfilm
8C zeigt ausgebildete Schlitze.
9 ist eine Draufsicht auf ein herkömmliches Widerstandselement.
10 ist eine schematische Zeichnung eines veränderbaren Drehwiderstands, der das Widerstandselement aus 9 benutzt.
Erste beispielhafte Ausführungsform
1 ist eine Draufsicht auf ein Widerstandselement im Einklang mit der ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In 1 wird das Widerstandselement 11 von einem hufeisenförmigen Widerstandsfilm 13, der auf eine isolierende Platte 12 gedruckt ist, und dem innerhalb des Films 13 gedruckten ringförmigen Stromabnehmer 14 ausgebildet. Zwischen Film 13 und Aufnehmer 14 wird ein gegebener Abstand eingehalten. Platte 12 ist aus einem isolierenden Harz wie Polyäthylenterephtalat (PET) hergestellt.
Unterhalb von Anschlussabschnitt 13A von Film 13 ist ein Anschlussabschnitt von Elektrode 15A gedruckt. In gleicher Weise ist unterhalb Anschlussabschnitt 13B von Film 13 ein Anschlussabschnitt von Elektrode 15B gedruckt. Zwischen zwei Elektroden 15A und 15B (erste Elektrode) erstreckt sich Elektrode 15C (zweite Elektrode) von Abnehmer 14 hindurch. In 1 sind der Widerstandsfilm, der Abnehmer und die Elektroden zur leichteren Erkennung schraffiert dargestellt.
Zwischen den Elektroden 15A, 15B und 15C ist jeweils Schlitz 16 ausgebildet. Diese beiden Schlitze trennen die Elektroden 15A–15C. Die jeweiligen Schlitze 16 sind ungefähr linear entlang beider Seiten der Elektrode 15C ausgebildet und verlaufen eine lange Strecke von der Umgebung des Abnehmers 14 zu der Umgebung des Plattenendes, wie in 1 gezeigt.
Mit anderen Worten, die Schlitze 16 sind angrenzend an die Enden und Kanten der Elektroden 15A–15C ausgebildet, weil die Silberwanderung dazu neigt, an den Enden und Kanten aufzutreten. Gegebenenfalls trennen die Schlitze 16 die jeweiligen Elektroden 15A-15C.
Wenn die Schlitze 16 durch Stanzen der Platte ausgebildet werden, ist die Breite des Schlitzes, d. h. eine kürzere Seite, durch die Dicke der Platte 12 begrenzt. In der ersten Ausführungsform jedoch wird ein Dünnfilm aus isolierendem Harz wie PET als Platte 12 verwendet, daher kann die Breite des Schlitzes 16 auf das Äußerste verengt werden.
Wie oben angesprochen hat das Widerstandselement 11 zwischen den jeweiligen Elektroden 15A–15C Schlitze 16. Diese bewirken folglich, wenn die jeweiligen Abstände zwischen den Elektroden verengt werden, einen gleichwertigen Vorteil gegenüber dem Fall, wo lange Kriechstrecken zwischen den Elektroden hergestellt werden. Folglich wird das Auftreten von Silberwanderung beschränkt. Die erste Ausführungsform belegt also, dass das Widerstandselement 11 leicht verkleinert werden kann, und es wird eine hohe Zuverlässigkeit erreicht, wenn eine konstante Gleichstromspannung an den Elektroden angelegt wird.
Platte 12 kann auch aus anderen Materialien als PET gefertigt werden, wenn z. B. ein Material mit geringer Wasserabsorption ausgewählt wird, kann die Silberwanderung strenger gesteuert werden. Platte 12 muss nicht notwendigerweise von Filmtyp, sondern kann auch von starrer Art sein.
Ein Verfahren zur Herstellung eines Widerstandselements 11 wird mit Bezug zu 2A–2C vorgestellt, welche den Herstellprozess des in 1 gezeigten Widerstandselementes 11 veranschaulichen.
Zuerst wird, wie in 2A gezeigt, eine filmähnliche Platte 12 aus isolierendem Material wie etwa PET vorbereitet. Das äußere Erscheinungsbild der Platte wird nach einer vorgegebenen Form bestimmt. Auf diesem Film sind ein ringförmiger Stromabnehmer 14 und eine integrierte Elektrode 20 mit einer aus drei Zinken gebildeten gabelförmigen Spitze in gut leitfähiger Tinte gedruckt. Die drei Zinken öffnen sich auf das Ende der Platte 12 hin. Ein linearer Abschnitt 21 verbindet die integrierte Elektrode 20 mit dem Abnehmer 14 so, dass die Elektrode 20 und der Abnehmer 14 einheitlich gedruckt werden.
Als nächstes wird, wie in 2B gezeigt, der hufeisenförmige Widerstandsfilm 13 unter Verwendung einer Widerstandspaste so gedruckt, dass die folgenden beiden Bedingungen erfüllt sind:

(1) beide Anschlussabschnitte 13A und 13B des Widerstandsfilms 13 werden über beide Seiten des Wurzelabschnittes 20A der integrierten Elektrode 20 durch vorgegebene Schichten von beiden Seiten bedruckt,
(2) der Widerstandsfilm 13 wird gedruckt, indem er einen vorgegebenen Abstand vom ringförmigen Abnehmer 14 einhält.

Wie schließlich in 2C gezeigt werden durch Stanzen des Wurzelabschnittes 20A der Elektrode 20 zwei Schlitze 16 vorgesehen, wodurch der Wurzelabschnitt 20A in drei Abschnitte aufgeteilt wird. So werden die Elektroden 15A, 15B und 15C, die jeweils mit den Anschlussabschnitten 13A, 13B und dem Abnehmer 14 verbunden sind, ausgebildet.
Wenn dann der Schlitz 16 in einer geraden Richtung entlang dem geraden Abschnitt 21 geformt wird, kann eine Stanzform vereinfacht werden und auch die Anschlussabschnitte 13A und 13B des hufeisenförmigen Widerstandsfilmes 13 können so platziert werden, dass sie die Kanten des Schlitzes 16 treffen. Als Folge davon kann ein Widerstandselement 11 mit einem engen Abstand zwischen den Anschlussabschnitten 13A und 13B erhalten werden, sodass ein größerer wirksamer Drehwinkel in einem veränderbaren Drehwiderstand sicher gestellt wird.
In dem oben erläuterten Fertigungsprozess werden nur ein Druckvorgang und ein Stanzvorgang eingesetzt, was eine Massenproduktion als auch eine einfache kontinuierliche Herstellung erleichtert. Es kann auch eine isolierende Platte mit größeren Abmessungen so verwendet werden, dass eine Vielzahl von Mustern des Widerstandselements wiederholt gedruckt wird, wobei dann die Schlitze und die äußere Form gleichzeitig gestanzt werden. Dieser Prozess führt zu der Massenproduktion eines qualitativen Widerstandselements zu niedrigen Kosten.
In der ersten Ausführungsform wird der folgende Prozess beschrieben, d. h. eine integrierte Elektrode 20 wird gebildet und ein Wurzelabschnitt davon wird aufgeteilt, um die Elektroden 15A–15C zu gestalten. Jedoch können die Elektroden 15A–15C, um elektrische Unabhängigkeit zu erhalten, auch vorgedruckt werden, dann können die Schlitze 16 zwischen den jeweiligen Elektroden vorgesehen werden.
Nun wird der das Widerstandselement 11 verwendende veränderbare Drehwiderstand nach der ersten Ausführungsform mit Bezug zu 3 und 4 vorgestellt. An den jeweiligen Elektroden 15A–15C des Widerstandselementes 11 von 1 werden die Anschlüsse 30A–30C durch Verstemmen starr befestigt, wodurch wie in beiden Zeichnungen gezeigt ein Widerstandselement 31 mit eingebauten Anschlüssen ausgebildet wird. Dieses Widerstandselement 31 mit eingebauten Anschlüssen ist durch Einfügen geformt und am Boden eines kistenförmigen Gehäuses 32 befestigt, das so aus Harz hergestellt ist, dass die auf die Plattenoberfläche gedruckten Muster nach oben freiliegend sind. Wenn Element 31 durch Einfügen geformt ist, kann das Widerstandselement 11 unter Verwendung der Schlitze 16 positioniert werden.
Wie in der Rückansicht des Widerstandselements mit eingebautem Anschluss in 5 gezeigt wird, ist jede der Elektroden 30A–30C, z. B. Anschluss 30C, nahe der Rückseite von Platte 12 mit einem Verstärkungsabschnitt 33 einheitlich so ausgebildet, dass Verstärkungsabschnitt 33 die Schlitze 16 von der Rückseite der Platte 12 abdichten kann. Diese Struktur verhindert, dass die Schlitze 16 mit Formharz gefüllt werden. Mit anderen Worten, wenn das Widerstandselement 11 mittels Einfügeformen am Gehäuse 32 befestigt ist, kann die Kriechstrecke zwischen den jeweiligen Elektroden 15A–15C erhalten und dadurch das Auftreten von Silberwanderung beschränkt werden.
In diesem Fall ist es erwünscht, dass der Verstärkungsabschnitt 33 von den anderen beiden Anschlüssen, nämlich den Anschlüssen 30A und 30B, isoliert ist; wenn jedoch ein Abschnitt mit diesem Verstärkungsabschnitt 33 versehen wird, kann vermieden werden, dass sich dieser bestimmte Abschnitt beim Einfügeformen verformt. Folglich ist ein qualitativer veränderbarer Drehwiderstand einfach zu erhalten.
Die Abdeckung 34 wird so auf das Gehäuse 32 montiert, dass die Abdeckung 34 eine kistenförmige Aussparung von Gehäuse 32 bedeckt, und Betätigungseinheit 35 wird in dem Innenraum angeordnet, der von Abdeckung 34 und der Aussparung definiert ist. Betätigungseinheit 35 wird von Gehäuse 32 und Abdeckung 34 gehalten.
Der Schleifkontakt 36 ist in elastischer Verbindung mit Widerstandsfilm 13 und Abnehmer 14 des Widerstandselements 31 mit eingebautem Anschluss, das sich auf dem Boden des Gehäuses 32 erstreckt. Der Schleifkontakt 36 ist starr auf der Betätigungseinheit 35 so befestigt, dass der Schleifkontakt 36 sich zusammen mit der Betätigungseinheit 35 drehen kann.
Wie in 4 gezeigt weist die Betätigungseinheit 35 in der Mitte ein nicht rundes Loch 37 auf. Ein unterer zylindrischer Abschnitt 38, als unterer Teil der Betätigungseinheit 35, ist mit dem mittigen Loch 32A des Gehäuses 32 verbunden. Der koaxial mit dem unteren Zylinderabschnitt 38 angeordnete obere zylindrische Abschnitt 39 verbindet sich mit dem mittigen Loch 34A der Abdeckung 34, welches koaxial mit dem mittigen Loch 32A angeordnet ist. Folglich ist die Betätigungseinheit 35 in horizontaler Lage drehbar eingebaut.
Wenn die Betätigungseinheit benutzt wird, wird ein Betätigungsschaft (nicht gezeigt) durch das nicht runde Loch 37 gesteckt und gedreht, wodurch die Betätigungseinheit 35 gedreht wird. Der an der Betätigungseinheit 35 befestigte Schleifkontakt 36 wird so an eine gegebene Stelle bewegt. Die Betätigungseinheit 35 kann bei Bedarf mit dem Schaft in einer Einheit ausgebildet werden.
Der das Widerstandselement 11 verwendende veränderbare Widerstand der vorliegenden Erfindung ist so strukturiert. Wenn die Betätigungseinheit 35 wie oben beschrieben gedreht wird, bewegt sich der Schleifkontakt 36 an den bestimmten Platz und der Widerstandswert an diesem bestimmten Platz wird über zwei vorbestimmte Anschlüsse von den drei Anschlüssen 30A–30C entnommen.
Da in diesem veränderbaren Widerstand das Widerstandselement 11 – mit dem gleichwertigen Vorteil von langen Kriechstrecken zwischen den jeweiligen Elektroden 15A, 15B und 15C – benutzt wird, kann Silberwanderung beschränkt werden, wenn eine konstante Gleichstromspannung angelegt wird, und auch die Kurzschlüsse zwischen den Elektroden können verringert werden. Folglich kann der veränderbare Widerstand der vorliegenden Erfindung eine hohe Zuverlässigkeit über einen langen Zeitraum aufrecht erhalten und hat einen erweiterten wirksamen Betriebsbereich, während er sich weiterhin dem Verkleinerungserfordernis des Marktes anpasst.
Neben dem Einsatz in dem oben erläuterten veränderbaren Drehwiderstand kann das Widerstandselement der vorliegenden Erfindung in einem veränderbaren Widerstand des Typs Schiebewiderstand eingesetzt werden. In diesem Falle sind der Widerstandsfilm und der Abnehmer, die grundsätzlich geradlinig angeordnet und elektrisch unabhängig sind, so angeordnet, dass der Abstand zwischen Film und Abnehmer verengt ist und die Schlitze dennoch die Kriechstrecke zwischen den jeweiligen Elektroden verlängern können. Folglich kann die Silberwanderung beschränkt werden und ein veränderbarer Schiebewiderstand in Kleinformat ist leicht zu erhalten.
Zweite beispielhafte Ausführungsform
6 ist eine Draufsicht auf ein Widerstandselement nach der zweiten beispielhaften Ausführungsform. Wie in 6 gezeigt unterscheidet sich das Widerstandselement 41 nach der zweiten Ausführungsform vom Widerstandselement 11 der ersten Ausführungsform in der Form des Schlitzes 42. Andere Elemente bleiben dieselben wie in der ersten Ausführungsform, sodass deren Beschreibung hier entfallen kann.
Bei dem Widerstandselement 41 in 6 überdecken die Elektroden 15A und 15B beide Anschlussabschnitte 13A und 13B des hufeisenförmigen Filmwiderstands 13. Der ringförmige Stromabnehmer 14 ist innerhalb des Widerstandsfilms 13 ausgebildet, und eine Elektrode 15C ist mit dem Abnehmer 14 gekoppelt. In dieser zweiten Ausführungsform unterteilt der Schlitz 42 die Elektroden 15A–15C und trennt auch den Widerstandsfilm 13 vom Abnehmer 14, die beide mit Abstand angeordnet sind und einen bestimmten Zwischenabstand einhalten. Mit anderen Worten, Schlitz 42 nimmt die Gestalt eines Hufeisens an und ist zwischen Widerstandsfilm 13 und Abnehmer 14 zu beiden konzentrisch angeordnet, und enthält weiter an der Öffnung des Hufeisens gerade Abschnitte, die vom Ende des Hufeisens zur Kante der Platte 12 verlaufen.
Wegen dieser Struktur kann das Widerstandselement 14 die Silberwanderung begrenzen, die je nach Gebrauchsbedingung zwischen dem Abnehmer 14 und dem Widerstandsfilm 13 auftreten kann. Von dem Widerstandselement wird so eine bessere Qualität erwartet.
Die Gestalt des Schlitzes 42 ist als eine durchgängige beschrieben; jedoch kann auch eine Vielzahl von Schlitzen zwischen Widerstandsfilm 13 und Abnehmer 14 vorgesehen werden. Das Widerstandselement nach der zweiten Ausführungsform ist auf den veränderbaren Schiebewiderstand-Typ anwendbar. Der das Widerstandselement benutzende veränderbare Widerstand ist mit der besseren Gegenmaßnahme gegen Silberwanderung ausgestattet, wenn daher eine Gleichstromspannung an ihn angelegt wird, kann eine höhere Zuverlässigkeit erwartet werden.
Dritte beispielhafte Ausführungsform
7 ist eine Draufsicht auf ein Widerstandselement nach einer dritten beispielhaften Ausführungsform. Wie in 7 gezeigt überdeckt der Widerstandsfilm 52 die ganze o bere Fläche der Elektroden 15A–15C und Schlitz 53 unterteilt die jeweiligen Elektroden 15A–15C und bildet dadurch das Widerstandselement 51 nach der dritten Ausführungsform aus.
Ein in 7 gezeigtes Verfahren zur Herstellung des Widerstandselementes 51 wird mit Bezug zu 8A–8C vorgestellt. Wie in 8A gezeigt werden zuerst der ringförmige Stromabnehmer 14, die integrierte Elektrode 20 mit gabelförmiger Spitze aus drei Zinken und ein gerader Abschnitt 21, der den ringförmigen Abschnitt mit dem Wurzelabschnitt 20A der Gabelform verbindet, auf der filmähnlichen isolierenden Platte 12 in gut leitfähiger Tinte gedruckt. Der Druckprozess ist ähnlich zu dem der ersten Ausführungsform. Die filmähnliche Platte 12 ist aus isolierendem Harz wie PET und der äußere Umriss wird nach einer gegebenen Form gestaltet.
Wie in 8B gezeigt wird als nächstes der Widerstandsfilm 54 in einer geschlossenen Gestalt, z. B. einer Ringform, konzentrisch zum ringförmigen Abnehmer 14 so gedruckt, dass der Widerstandsfilm 54 auf dem Wurzelabschnitt 20A verläuft und Film 54 mit einem bestimmten Abstand zum Abnehmer 14 angeordnet ist.
Wie schließlich in 8C gezeigt, werden die Schlitze 53 erzeugt, indem der Wurzelabschnitt 20A zusammen mit dem Widerstandsfilm 54 so gestanzt wird, dass der Ring des Widerstandsfilms 54 geteilt wird und die Elektroden 15A, 15B und 15C elektrisch unabhängig von einander werden. Die Elektroden 15A, 15B und 15C werden jeweils mit den Anschlussabschnitten 52A und 52B des Widerstandfilms 52 und dem Abnehmer 14 verbunden.
Der ringförmige Widerstandsfilm 54 kann nach der dritten Ausführungsform in einem einfachen Muster gedruckt werden, sodass Verschmieren des Drucks verringert werden kann und auch ein Muster mit kleinem Durchmesser leicht gedruckt werden kann. So belegt die dritte Ausführungsform, dass die vorliegende Erfindung sich an Produkte mit kleinen Abmessungen anpassen kann. Die Anschlussabschnitte 52A und 52B der Widerstandsfilms 52 werden durch Ausstanzen der Schlitze 53 ausgebildet, deshalb kann deren genaue Platzierung erwartet werden, was vorteilhafter Weise bei Produkten mit kleinen Abmessungen Verwendung findet.
Der das Widerstandselement benutzende veränderbare Widerstand kann im Einklang mit der dritten Ausführungsform einen Vorteil bewirken, der ähnlich dessen der ersten Ausführungsform ist.
Das oben erläuterte Widerstandselement der vorliegenden Erfindung weist Schlitze auf, die die jeweiligen Elektroden aufteilen. Diese Struktur erzeugt die Vorteile, die ähnlich zu denen mit langer Kriechstrecke zwischen den jeweiligen Elektroden sind, so dass Silberwanderung beschränkt werden kann, wenn eine Gleichstromspannung an das Widerstandselement angelegt wird. Die Schlitze könne durch Stanzen einer isolierenden Platte ausgebildet werden, was genaue Umrisse und Positionierung zur Folge hat. So kann ein Widerstandselement – welches einen größeren und genaueren Arbeitswinkel unterbringt, d. h. einen größeren wirksamen Betriebsbereich – wirksam und einfach hergestellt werden. Durch Verwendung dieses Widerstandselements kann ein kleiner veränderbarer Widerstand vom Typ Drehwiderstand oder Schiebewiderstand im Kleinformat leicht hergestellt werden.

Claims

Widerstandselement (11, 41, 51), das umfasst: (a) einen Widerstandsfilm (13, 52), der auf einer isolierenden Platte angeordnet ist; (b) einen Stromkollektor (14), der getrennt von dem Widerstandsfilm in einem vorgegebenen Abstand angeordnet und leitend mit einer Elektrode (15C) verbunden ist; und (c) eine weitere Elektrode (15A, 15B), die leitend mit dem Widerstandsfilm (13, 52) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass: die isolierende Platte (12) so gestanzt ist, dass wenigstens ein Schlitz (16, 42, 53) zwischen der Elektrode (15C) und der weiteren Elektrode (15A, 15B) ausgebildet ist.
Widerstandselement nach Anspruch 1, wobei der Kollektor aus einem gut leitenden Material des Silber-Systems besteht.
Widerstandselement nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Schlitz eine größere Länge als die weitere Elektrode (15A, 15B) hat und zu einem Raum zwischen dem Widerstandsfilm und dem Kollektor hin verlängert ist.
Widerstandselement nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Widerstandsfilm (54) teilweise auf der Oberfläche der Elektrode verläuft und eine geschlossene Form hat und sich der Schlitz (53) durch den Widerstandsfilm hindurch erstreckt und die Elektrode teilt.
Widerstandselement nach Anspruch 1, wobei die isolierende Platte aus Dünnfilm-Harz besteht.
Veränderbarer Widerstand, der umfasst: (a) ein Widerstandselement nach einem der Ansprüche 1 bis 5; (b) Anschlüsse (30A, 30B, 30C), die an den Elektroden angebracht sind und den Schlitz (16, 42, 53) überspannen; und (c) eine Betätigungseinheit zum Schieben eines Kontaktes (36) auf dem Kollektor (14) und dem Widerstandsfilm (13, 52).
Veränderlicher Widerstand nach Anspruch 6, wobei die Elektrode aus gut leitendem Material des Silber-Systems besteht.
Veränderlicher Widerstand nach Anspruch 6 oder 7, wobei wenigstens einer der Anschlüsse mit einem Verstärkungsabschnitt (33) versehen ist, der an einer Rückseite der isolierenden Platte angeordnet ist und elektrisch unabhängig von einem anderen Anschluss ist, und die Schlitze von dem Verstärkungsabschnitt getragen werden.
Verfahren zum Herstellen eines Widerstandselementes, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: (a) Ausbilden eines Stromkollektors (14) und eines leitenden Films (20) auf einer isolierenden Platte; (b) Ausbilden eines Widerstandsfilms (13, 52), der von dem Kollektor (14) um einen vorgegebenen Abstand entfernt ist und wenigstens einen Anschluss abschnitt (15A, 15B, 15C) des Widerstandsfilms auf dem leitenden Film (20) überdeckt; gekennzeichnet durch (c) Stanzen der isolierenden Platte, um einen Schlitz (16, 42, 53) an einer vorgegebenen Position zu erzeugen, indem der leitende Film (20) gestanzt wird, der in drei elektrisch voneinander unabhängige Teile (15A, 15B, 15C) geteilt ist, so dass eine Elektrode (15C), die zu dem Stromkollektor (14) leitet, und weitere Elektroden (15A, 15B), die zu dem Anschlussabschnitt (13A, 13B, 52A, 52B) leiten, ausgebildet werden können.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei der Widerstandsfilm (54) den leitenden Film (20) in geschlossener Form wie ein Ring überdeckt, und durch Stanzen eine geschlossene Form des Widerstandsfilms (54) aufgespalten wird, so dass ein Anschlussabschnitt (52A, 52B) des Widerstandsfilms (52) ausgebildet wird.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei der Schlitz (42) sich zwischen dem Widerstandsfilm (13) und dem Kollektor (14) erstreckt.