JP2004349278A - チップ型可変抵抗器 - Google Patents

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Abstract

【課題】抵抗値を調整値に確実に保持でき、かつ、製造が容易なチップ型可変抵抗器を提供する。
【手段】絶縁基板1にはドライバを挿入可能な貫通穴6が空いており、この絶縁基板1の上面に、貫通穴6を囲う抵抗膜7が形成されている。抵抗膜7には、絶縁材製スペーサ4を介して円板状のロータ2が重なっている。ロータ2は、金属板製の保持部材3で外側から押さえ保持されている。スペーサ4は、ロータ2の接点部12が下向きに露出て抵抗膜7に接触するように切欠かれている。ロータ2は保持部材3で外側から囲われているため、保持部材3の弾性力をロータ2に強く作用させることができる。このため、抵抗値を調節値に確実に保持できる。
【選択図】 図2

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、チップ型可変抵抗器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
チップ型可変抵抗器は、上面に帯状の抵抗膜を形成した絶縁基板と、抵抗膜に接触する接点部を有するロータとを必須の構成要素として備えており、ロータの接点部を抵抗膜の長手方向に移動させることによって抵抗値が調節される。
【0003】
そして、従来は、例えば特許文献1に記載されているように、絶縁基板には上下両面に貫通した中心穴が空いている一方、ロータは金属板で上向き開口の椀状に形成されており、絶縁基板の下面に配置した端子板に、前記中心穴に嵌まると共にロータを貫通して上向きに延びる中心筒を形成し、この中心筒の上端をかしめ広げることにより、ロータを回転可能に保持すると共に端子板を絶縁基板から離脱不能に保持している。
【0004】
更に、端子板には、絶縁基板の外側に露出する電極(中心電極)を折曲げ形成している。抵抗膜は絶縁基板の中心穴を囲う孤状部を有する平面視馬蹄形に形成されており、絶縁基板に、抵抗膜の一端に導通する第1電極と他端部に導通する第2電極とを形成している。
【0005】
ロータは抵抗膜における孤状部の内側において絶縁基板に重なっており、ロータの外周寄り部位に、抵抗膜の孤状部に接触する接点部を下向きに膨出形成し、更に、ロータには、回転操作用のドライバを嵌め込むための十字状又は一文字状の係合穴が形成されている。
【0006】
【特許文献1】
特開平11−297517号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
このチップ型可変抵抗器は、例えば一辺の長さが2mm以下程度の寸法に設定されているが、従来技術ではロータも端子板も複雑な形状に加工しなければならないため、加工に手間がかかるという問題があった。
【0008】
また、近年の電子装置の小型化に伴ってチップ型可変抵抗器も一層の小型化が求められているが、従来のように端子板に筒部を形成してこれをかしめてロータを絶縁基板に取付ける構造では、板金加工の技術上の問題から小型化することに限度があるため、チップ型可変抵抗器の小型化に限度があるという問題があった。
【0009】
また、従来の構造では、中心筒のかしめ広げ部にロータを押さえ保持しているに過ぎないため、ロータの回転によってかしめ箇所で中心筒又はロータがすり減ると、中心筒のかしめ広げ部によるロータの押さえ保持力が著しく低減してしまい、そのため、後続の工程でロータが簡単に回転して抵抗値が変動してしまったり、再調整できなくなったりするという不具合も発生していた。
【0010】
ところで、チップ型可変抵抗器が実装されるプリント基板にはスルーホールが空いたものがあり、この場合、抵抗値の調節作業をプリント基板の裏側からも行えるようにして欲しいとの要請がある。しかし、従来のようにロータをかしめ付けによって絶縁基板に取付けているものでは、ロータはプリント基板の表面側からしか回転操作することはできないため、上記の要請に応えることはできず、融通が利かないという点も問題であった。
【0011】
本発明は、このような現状を改善することを課題とするものである。
【0012】
【課題を解決するための手段】
本発明のチップ型可変抵抗器は、上面に帯状の抵抗膜を設けている絶縁基板と、絶縁基板に上方から重なるロータとを備えていることは従来と同じであるが、特徴的構成として、前記ロータを水平回転可能な状態に外側から押さえる保持部材とを備えている。
【0013】
そして、前記抵抗膜を、前記ロータの回転中心を囲う孤状部を備えると共に一端と他端とが絶縁基板の端縁に向けて延びる非直線状に形成している一方、前記ロータには、前記抵抗膜に接触する接点部と、回転操作用のドライバが嵌まる係合部とを設けており、このロータを、接点部のみが抵抗膜に接触するように保持している。
【0014】
更に、絶縁基板に、前記抵抗膜の一端部に導通した第1電極と、抵抗膜の他端部に導通した第2電極部と、前記ロータに導通した第3電極とを、絶縁基板の外周面の外側に露出するように設けている。
【0015】
なお、本発明にいう「略円形」とは、保持部材で半径外側から保持した状態で回転し得る形状を総称するものであり、外接円が円形であれば良い。従って、円の一部を切欠いた形状や正多角形なども含む概念である。
【0016】
請求項2の発明では、前記保持部材は導電性金属板から成っており、この保持部材に、当該保持部材を絶縁基板に取付けると共にロータを押さえ保持するために絶縁基板の下面に向けて延びる少なくとも一対の抱持部を形成し、この抱持部を前記第3電極に兼用している。
【0017】
請求項3の発明では、前記ロータは、前記ロータは、導電性金属板にて平板状に形成されていると共に平面視で抵抗膜の孤状部に重なるように配置されており、このロータと抵抗膜との間に、ロータのうち前記接点部だけを抵抗膜に接触させるための絶縁材製スペーサが介在している。
【0018】
請求項4の発明では、前記ロータの係合部は平面視で十字形又は一字状に形成された係合穴になっている一方、前記絶縁基板には、前記ロータを回転操作するドライバを上下両側から挿入し得る貫通穴が空いている。請求項5の発明では、前記第1電極と第2電極とは、導電性金属板により、絶縁基板の縁部を上下から挟み付ける形状に形成されている。
【0019】
【発明の作用・効果】
本発明のようにロータを保持部材で外側から押さえる構成にすると、ロータや保持部材は複雑に加工することなく単純な形状とすることが可能となるため、加工の手間を軽減できると共に従来より小型化することも容易となる。
【0020】
また、従来のようなかしめ方式に比べて保持部材とロータとの接触面積を格段に大きくできるため、ロータを回転させた後でも保持部材の弾性力を利用してロータを確実に押さえ保持し続けることができる。このため、いったん抵抗値を調節した後にロータが回転して抵抗値が変動したり、再調節できなくなったりするといった不具合を解消することができる。
【0021】
請求項2のように構成すると、第3電極と特別に設ける必要がないため、構造を簡単にして製造コストを抑制することができる。請求項3のように構成すると、ロータは平板状の単純な形状でよいため、ロータを簡単に製造することができる。
【0022】
請求項4のように構成すると、スルーホールを空けているプリント基板に実装した場合、絶縁基板の貫通穴とプリント基板のスルーホールとを合わせることにより、プリント基板の表側からも裏側からも抵抗値の調節を行えるため、抵抗値の調節のために一々プリント基板をひっくり返す必要はなく、このため、抵抗値の調節工程やこれと相前後して又は同時に行われる工程を能率良く行うことができ、延いてはプリント基板等の製造能率を向上できる。
【0023】
ところで、従来のチップ型可変抵抗器では、抵抗膜の先端に導通している電極を形成する方法としては、一般に、導電性ペーストを塗着してから乾燥・焼成し、更にメッキを施すという方法が採用されているが、これでは工程数が多いため手間がかかるという問題があった。これに対して請求項5のように構成すると、金属板製の電極を嵌め込み装着するだけで良いため、製造工程を単純化してコストの抑制を図ることができる。
【0024】
【発明の実施形態】
次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【0025】
(1).第1実施形態(図1〜図6)
図1〜図6では第1実施形態を示している。図1はチップ型可変抵抗器の全体斜視図、図2のうち(A)は分離正面図、(B)〜(E)は(A)のB〜E箇所での平面図、図3は一部の部材の分離斜視図、図4は平面図、図5は図4の V−V視正面図、図6は図4のVI−VI視断面図である。
【0026】
チップ型可変抵抗器は、アルミナセラミック等の絶縁性無機素材より成る絶縁基板1と、絶縁基板1に上方から重なった平面視円形のロータ2と、ロータ2を回転可能な状態で絶縁基板1に対して押さえ固定する保持部材3と、ロータ2と絶縁基板1との間に介在したスペーサ4とを備えている。
【0027】
絶縁基板1は基本的に四角形であり、第1側面1a寄りにややずれた部分に、ロータ2を回転操作するドライバ5を挿入し得る大きさの貫通穴6が表裏両面に開口するように空いている。
【0028】
また、絶縁基板1の上面には、貫通穴6を囲う孤状部7aと2本の直線部7bとで構成された帯状の抵抗膜7が形成されている。抵抗膜7の直線部7bは、絶縁基板1のうち第1側面1aと反対側のコーナー部に向かって傾斜状に延びており、絶縁基板1のうち抵抗膜7の端部が位置する部位を、金属板製の第1電極8及び第2電極9で上下から挟み付けている。
【0029】
両電極8,9は、絶縁基板1に第1側面1aと反対側の第2側面1bの方向から嵌まっており、第2側面には、電極8,9の板厚寸法と同じ程度の深さの第1切欠き10を形成している。このため、絶縁基板1の第2側面1bと両電極8,9の背面とは略同一面を成している。図4に示すように、第1切欠き10の横幅は電極8,9の横幅よりもやや大きい寸法に設定している。更に、電極8,9の上部横向き片8a,9aは二つ折り状に折り曲げられている。
【0030】
ロータ2には、ドライバ5が嵌まる十字状の係合穴11が空いている。また、ロータ2のうち係合穴11の外側のエリアには、抵抗膜7の孤状部7aに接触するための接点部12を下向きに膨出形成している。接点部12を加工するに当たって、ロータ2と同心状の切り込みを入れておくとよい。
【0031】
保持部材3は、ロータ2を上方から覆うようになっており、この保持部材3に、絶縁基板1のうち第1側面1aと連設した両第3側面1cの箇所を抱き込む一対の抱持部13を折曲げ形成している。この場合、絶縁基板1の第3側面1cに、保持部材3の板厚寸法と略同じ程度の寸法の第2切欠き14を形成している。このため、抱持部13の外側面と絶縁基板1の第3側面1cとは略同一面を成している。
【0032】
図4に示すように、第2切欠き14の横幅は保持部材3における抱持部13の横幅よりもやや大きい寸法に設定している。
【0033】
保持部材3には、ロータ2の係合穴11を露出させるための窓穴15が空いていると共に、ロータ2が回転可能に嵌まり込む下向き開口の凹所(段部)16を凹み形成している。凹所16はプレス加工で形成されている。また、図5に明示するように、抱持部13の下部横向き片13aは、絶縁基板1の下面に線接触状態で当たるように略山形に折曲げられている(電極8,9の下部横向き片8b,9bも山形に折曲げられている。)
保持部材3における両抱持部13のうちいずれか一方又は両方は、ロータ2に導通した第3電極を兼用しており、図5に一点鎖線で示すように、プリント基板17への実装に際しては抱持部13に半田付けされる(半田箇所を符合18で示す)。
【0034】
両電極8,9及びロータ2、並びに保持部材3の素材としては例えばステンレス板を使用することができる。電極8,9及び保持部材3には、良好な半田付着性を確保するため、少なくとも外面に金等のメッキを施すのが好ましい。
【0035】
スペーサ4は、例えばカプトンテープのような絶縁性樹脂素材から成っており、ロータ2の接点部12が下方に露出するように一部を切欠いている。スペーサ4はロータ2の下面に接着等によって貼り付けても良いし、単にロータ2と抵抗膜7との配置しただけでも良い。図ではスペーサ4は非環状に形成されているが、リング状に形成して接点部12が露出する穴を空けた形態でもよい。
【0036】
或いは、スペーサ4を、ロータ2の接点部12が移動しうる範囲を切欠いた状態に形成して、このスペーサ4を絶縁基板1に接着剤等によって固定することも可能である。
【0037】
保持部材3を絶縁基板1に取付ける方法としては、抱持部13の下部下向き片13aを曲げていない状態に形成しておいて、保持部材3を絶縁基板1に重ねてから抱持部13の下部横向き片13aを折曲げる方法と、抱持部13の下部横向き片13aを折曲げた状態に製造しておいて、抱持部13の弾性変形を利用して絶縁基板1に嵌め込む方法とがあり、いずれの方法も採用できる。
【0038】
後者の嵌め込み方法を採用する場合、一対の抱持部13を治具にて互いに広がる方向に撓み変形させた状態で嵌め込むと、抵抗膜7を傷つけることがなくて好適である。第1及び第2の電極8,9の取付け方法としては、上下横向き片8a,9a,8b,9bを予め曲げ形成しておいて、その弾性に抗して嵌め込めば良い。
【0039】
図6に一点鎖線で示すように、プリント基板17にスルーホール19を空けている場合は、プリント基板17の表面側からロータ2を回転操作することもできるし、ドライバ5をスルーホール19から挿入してプリント基板17の裏面側から操作することもできる。
【0040】
本実施形態のように、絶縁基板1の側面に電極8,9及び保持部材3が入り込む切欠き10,14を形成すると、電極8,9及び保持部材3が絶縁基板1の外側に出っ張らないため、パーツフィーダで整列・搬送したり、コレットでピックアップしたりするにおいて姿勢を正確に揃えることができて好適である。
【0041】
また、電極8,9の上部横向き片8a,9aを二つ折り状に折り返すと、電極8,9を金属板製とした場合であっても、当該両電極8,9の上面と保持部材3の上面とを略同じ高さに揃えることができ、このため、コレットによるピックアップを正確に行える利点がある。
【0042】
また、保持部材3及び電極8,9の下部横向き片13a,8b,9bを山形に形成すると、高い弾性復元力を確保して保持力を向上できる利点がある。
【0043】
(2).第2実施形態(図7〜図9)
図7〜図9は第2実施形態を示している。図7は平面図、図8は図7のVIII−VIII視断面図、図9のうち(A)は製造工程の途中を示す分離断面図、(B)は(A)のB−B視図である。
【0044】
この実施形態では、ロータ2は、フランジ2aと上向き凸部2bとで断面凸形に形成されており、凸部2bの頂面に係合穴11を形成している。他方、保持部材3はロータ2のフランジ2aに重なるようにリング状に形成されており、かつ、抱持部13は絶縁基板1の第1側面1aと第2側面1bとに重なるように延びている。
【0045】
抱持部13は下向きに延びる状態に形成してから、絶縁基板1への取付け時に下部横向き片13aを折曲げても良いし、予め下部横向き片13aを折曲げ形成しておいてから、両抱持部13を互いの間隔が広がるように弾性変形させることによって絶縁基板1に嵌め込み装着しても良い。
【0046】
スペーサ4は円板状に形成しているが、リング状でも良い(勿論、ロータ2の接点部12を露出させるための切欠き又は穴が形成されている)。第1電極8及び第2電極9は導電性ペーストによって形成しているが、金属板製でもよいことは言うまでもない。
【0047】
本実施形態では、真空吸着コレットを使用してピックアップできる利点がある。スルーホール19が形成されているプリント基板17に使用する場合は、絶縁基板1に貫通穴6を空けると共にスペーサ4をリング状に形成すれば良い。
【0048】
(3).第3実施形態(図10)
図10は第3実施形態の断面図である(図8と同じ部位での断面図である)。この実施形態は第1実施形態と第2実施形態との折衷タイプともいうべきもので、ロータ2は第1実施形態と円板状に形成されており、保持部材3は第2実施形態と同じ形状に形成されている。また、絶縁基板1に貫通穴6が空いている。
【0049】
(4).第4実施形態(図11〜図12)
図11〜図12では第4実施形態を示している。図11は平面図、図12は図11のXII−XII 視断面図である。
【0050】
この実施形態では、ロータ2は、絶縁基板1に密着する上向き開口の有底筒部2cと、その上面に連設したフランジ2aとから成っており、フランジ2aに接点部12を下向き突設している。
【0051】
保持部材3は絶縁基板1の下面を横切って延びるように形成されており、この保持部材3に、ロータ2のフランジ2aに上方から重なる一対の抱持片3aと、ロータ2を半径外側から部分的に囲う平面視円弧状のガイド片3bを一体に形成している。
【0052】
ロータ2のフランジ2aは抵抗膜7から浮いた状態になっている。従って、本実施形態ではスペーサは必要ない。なお、保持部材3のずれ防止のため、本実施形態でも絶縁基板1には保持部材3が嵌まる切欠きを形成するのが好ましい。
【0053】
図12に一点鎖線で示すように、絶縁基板1にロータ2の有底凸部2cよりも小径の貫通穴21を形成する一方、ロータ2の有底筒部2cに、絶縁基板1の貫通穴21に嵌まる下向き凸部2dを形成しても良い。このように形成すると、ロータ2の姿勢は貫通穴6で保持されるので、保持部材3にはガイド片を形成する必要はない。
【0054】
(5).第5実施形態(図13)
図13では第5実施形態を示している。この実施形態では、絶縁基板1にドライバ5が入る貫通穴6を形成した場合において、ロータ2に、貫通穴6に入り込む有底筒部2cを形成し、この有底筒部2cに係合穴11を形成している。
【0055】
この実施形態でもロータ2は貫通穴6によって姿勢が保持されるので、保持部材3はロータ2を押さえる機能だけ備えておれば足りる。
【0056】
本発明の具体例は上記の実施形態に限定されるものではなく、更に様々の態様に具体化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施形態の斜視図である。
【図2】(A)は分離正面図、 (B)は (A)の B−B視平面図、 (C)は (A)の C−C視平面図、(D) は (A)の D−D視平面図、 (E)は (A)の E−E視平面図である。
【図3】絶縁基板とスペーサとの分離斜視図である。
【図4】全体の平面図である。
【図5】図4の V−V視正面図である。
【図6】図4のVI−VI視断面図である。
【図7】第2実施形態の平面図である。
【図8】図7のVIII−VIII視断面図である。
【図9】(A)は製造工程の途中を示す分離断面図、(B)は(A)のB−B視図である。
【図10】第3実施形態の断面図である。
【図11】第4実施形態の平面図である。
【図12】図11のXII−XII 断面図である。
【図13】第5実施形態の断面図である。
【符号の説明】
1 絶縁基板
2 ロータ
3 保持部材
4 スペーサ
5 ドライバ
6 貫通穴
7 抵抗膜
7a 孤状部
8 第1電極
9 第2電極
11 係合穴
12 接点部
13 保持部材の抱持部
17 プリント基板
19 スルーホール

Claims (5)

  1. 上面に帯状の抵抗膜を設けている絶縁基板と、絶縁基板に上方から重なるロータと、前記ロータを水平回転可能な状態に外側から押さえる保持部材とを備えており、
    前記抵抗膜を、前記ロータの回転中心を囲う孤状部を備えると共に一端と他端とが絶縁基板の端縁に向けて延びる非直線状に形成している一方、
    前記ロータには、前記抵抗膜に接触する接点部と、回転操作用のドライバが嵌まる係合部とを設けており、このロータを、接点部のみが抵抗膜に接触するように保持しており、
    更に、絶縁基板に、前記抵抗膜の一端部に導通した第1電極と、抵抗膜の他端部に導通した第2電極部と、前記ロータに導通した第3電極とを、絶縁基板の外周面の外側に露出するように設けている、
    チップ型可変抵抗器。
  2. 前記保持部材は導電性金属板から成っており、この保持部材に、当該保持部材を絶縁基板に取付けると共にロータを押さえ保持するために絶縁基板の下面に向けて延びる少なくとも一対の抱持部を形成し、この抱持部を前記第3電極に兼用している、
    請求項1に記載したチップ型可変抵抗器。
  3. 前記ロータは、導電性金属板にて平板状に形成されていると共に平面視で抵抗膜の孤状部に重なるように配置されており、このロータと抵抗膜との間に、ロータのうち前記接点部だけを抵抗膜に接触させるための絶縁材製スペーサが介在している、
    請求項1又は請求項2に記載したチップ型可変抵抗器。
  4. 前記ロータの係合部は平面視で十字形又は一字状に形成された係合穴になっている一方、前記絶縁基板には、前記ロータを回転操作するドライバを上下両側から挿入し得る貫通穴が空いている、
    請求項1〜3のうちの何れかに記載したチップ型可変抵抗器。
  5. 前記第1電極と第2電極とは、導電性金属板により、絶縁基板の縁部を上下から挟み付ける形状に形成されている、
    請求項1〜4のうちの何れかに記載したチップ型可変抵抗器。
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