JP3716774B2

JP3716774B2 - 可変抵抗器

Info

Publication number: JP3716774B2
Application number: JP2001307716A
Authority: JP
Inventors: 誠士森上; 弘武奥西
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2001-10-03
Filing date: 2001-10-03
Publication date: 2005-11-16
Anticipated expiration: 2021-10-03
Also published as: JP2003115402A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、可変抵抗器、特に、回転可能な回転軸に取り付けた摺動子が基板上の抵抗体及び集電体上を摺動して抵抗値を調整するようにした可変抵抗器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、摺動子を備えた回転型の可変抵抗器としては、特開２０００−１３８１０９号公報に記載のものが知られている。この可変抵抗器は、図７〜９に示すように、樹脂成形品からなる基板１００は中心孔（軸受孔）１０１を有し、端子１１２，１１３が埋設されている。端子１１２，１１３の端部１１２ａ，１１３ａは基板１００の側面から突出し、他端部１１２ｂ，１１３ｂは基板１００の上面に露出している。基板１００上には集電体１０４が円環状に、抵抗体１０５がほぼ円環状に、同心円上に形成されている。集電体１０４は端子１１２の他端部１１２ｂと接続され、抵抗体１０５の互いに対向する両端部１０５ａは引出し電極１０６を介して端子１１３の他端部１１３ｂと接続されている。
【０００３】
基板１００の軸受孔１０１には、導電材からなる摺動子１０８を備えた回転軸１０７が回転自在に装着されている。この摺動子１０８には抵抗体１０５上を摺動する接片１０８ａ及び集電体１０４上を摺動する接片１０８ｂが形成されており、接片１０８ａ，１０８ｂの回転位置に応じて端子１１２，１１３間の抵抗値が調整される。また、基板１００上には樹脂成形品からなるカバー１０９が取り付けられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図７〜９に示した可変抵抗器にあっては、回転軸１０７の中心孔１０７ａに図示しないシャフトを挿入し、該シャフトによって回転力を回転軸１０７に与えるようになっている。可変抵抗器における回転軸１０７の回転は数百万回に達する場合があり、回転軸１０７とそれを受ける軸受孔１０１はシャフトの偏心やブレに対して耐える得る強度を要求されている。即ち、軸受孔１０１の有効径部分Ａはできるだけ大きく、また、回転軸１０７の肉厚Ｂもできるだけ厚い方が好ましい。
【０００５】
従って、従来の可変抵抗器では、軸受孔１０１の有効径部分Ａを必要量確保するために基板１００の厚さが一定量必要となって薄型化が困難であった。また、シャフトを大径化することは、シャフト自体の回転破壊強度を高めるために好ましいことであるが、回転軸１０７の肉厚Ｂを所定量確保する必要性から、シャフト（中心孔１０７ａ）を大径化すると可変抵抗器自体も大径化することになり、電子部品の小型化の要請に逆行することになり、実現は困難であった。
【０００６】
換言すると、基板１００の薄型化のために有効径部分Ａを小さくしたり、シャフトの大径化のために肉厚Ｂを薄くすると、軸受部分の強度が低下し、摩耗しやすくなるという問題点を有していた。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、シャフトの軸受部分を補強して耐久性を高めると共に、基板の薄型化、シャフトの大径化（回転軸の薄肉化）を達成することのできる可変抵抗器を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段及び作用】
以上の目的を達成するため、第１の発明に係る可変抵抗器は、基板上にそれぞれ端子に電気的に接続された抵抗体及び集電体を同心円上に設けると共に、摺動子を取り付けた回転軸を該摺動子が抵抗体及び集電体上を摺動可能に前記基板に取り付けた可変抵抗器において、前記基板のほぼ中央に前記回転軸が回転自在に装着される軸受孔を形成すると共に、基板の裏面に前記軸受孔と同心円上に突出した円環状の突部を設け、該円環状の突部は前記回転軸の中心孔と同じ内径を有することを特徴とする。
【０００９】
また、第２の発明に係る可変抵抗器は、基板上にそれぞれ端子に電気的に接続された抵抗体及び集電体を同心円上に設けると共に、摺動子を取り付けた回転軸を該摺動子が抵抗体及び集電体上を摺動可能に前記基板に取り付け、前記回転軸の中心孔に挿入されたシャフトによって回転軸及び摺動子が一体的に回転する可変抵抗器において、前記基板の裏面に前記軸受孔と同心円上に突出した円環状の突部を設け、該突部の内周面が前記シャフトの軸受として機能することを特徴とする。
【００１０】
第１及び第２の発明に係る可変抵抗器においては、回転軸を回転させるために回転軸に挿入されたシャフトの回転を、回転軸の中心孔のみならず基板の裏面に設けた円環状の突部によっても支えることになり、シャフトの軸受部分の強度が大きくなる。それゆえ、基板の薄型化やシャフト（回転軸の薄肉化）が可能である。
【００１１】
特に、基板の裏面に設けた円環状の突部は回転軸の中心孔と同じ内径を有することが好ましい。さらに、円環状の突部は、可変抵抗器が実装されるプリント基板の孔部に嵌合されるようにすることが好ましい。基板の薄型化に伴って実装時の低背化を達成でき、かつ、円環状の突部がプリント基板によって支持されることになる。また、プリント基板に対する可変抵抗器の位置決めの役割も果たす。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る可変抵抗器の実施形態について、添付図面を参照して説明する。
【００１３】
本発明に係る可変抵抗器の一実施形態について、まず、その構成を図１〜図４を参照して説明する。
【００１４】
この可変抵抗器は、樹脂成形品からなる基板１０と、樹脂成形品からなるカバー２０と、摺動子３５を備えた樹脂成形品からなる回転軸３０とで構成されている。基板１０は中心孔（軸受孔）１１ａを有し、端子１２，１３が埋設されている。端子１２はその端部１２ａが基板１０の側面から突出し、中央部が円環状の集電体１２ｂとして基板１０の表面に露出している。端子１３はその端部１３ａが基板１０の側面から突出し、他端部１３ｂが基板１０の表面に露出している。
【００１５】
前記端子１２，１３は、図４に示すように、長尺のフープ材４０に所定形状に打ち抜かれて形成され、図示しない成形金型に挿入されて基板１０が成形される。この樹脂成形の後、基板１０の表面には抵抗体１５が導電性樹脂材を塗布することによりほぼ円環状に形成され、抵抗体１５の互いに対抗する両端部１５ａは前記端子１３の他端部１３ｂと接続される。また、集電体１２ｂ上には導電性潤滑層１４が設けられる。この潤滑層１４は抵抗体１５の樹脂成分と近似した樹脂を主成分としている。あるいは、潤滑層１４は抵抗体１５と同じ導電性樹脂材とし、抵抗体１５と同時に塗布することもできる。
【００１６】
集電体１２ｂ（潤滑層１４）と抵抗体１５とは基板１０の表面に同心円上に設けられ、集電体１２ｂは抵抗体１５の内側に位置している。
【００１７】
回転軸３０は、中心孔３１を有し、フランジ部３２の周囲に摺動子３５を取り付けたもので、基板１０の軸受孔１１ａに回転自在に装着されている。摺動子３５は導電性金属材からなり、抵抗体１５上を弾性的に圧接状態で摺動するブラシ状の第１の接片３５ａと、集電体１２ｂ（潤滑層１４）上を弾性的に圧接状態で摺動するブラシ状の第２の接片３５ｂとを有している。
【００１８】
さらに、前記基板１０には、裏面側に突出した円環状の突部１１ｂが設けられている。この突部１１ｂは軸受孔１１ａと同心円をなし、かつ、回転軸３０の中心孔３１と同じ内径を有している。また、回転軸３０の中心孔３１は、図１（Ａ）に示すように、円形孔の一部が埋め込まれた形状をなしている。
【００１９】
図２に示すように、可変抵抗器はプリント基板４５の孔部４６に基板１０の突部１１ｂを嵌合し、かつ、端子１２，１３をプリント基板４５のランド（図示せず）に半田付けした状態で実装される。回転軸３０及び摺動子３５を回転させるために、中心孔３１に挿入される操作シャフト５０は、挿入部分が中心孔３１と係合する形状をなし、挿入された状態において、中心孔３１と前記突部１１ｂの内周面１１ｃとで支持される。そして、シャフト５０を左右いずれかの方向に回転駆動することにより、回転軸３０と共に摺動子３５が一体的に回転し、接片３５ａ，３５ｂの抵抗体１５及び集電体１２ｂに対する接触位置が変化することにより、端子１２，１３間の抵抗値が調整される。
【００２０】
カバー２０は、回転軸３０の上部を位置決めする中心孔２１を有し、基板１０にいわゆるスナップイン方式で取り付けられている。詳しくは、図６に示すように、基板１０の側面に上側が傾斜した係合用突部１０ａが形成されており、カバー２０の側部に設けた第１の突片２２に突部１０ａと係合する貫通孔２０ａが突片２２の厚み方向に形成され、貫通孔２０ａが突部１０ａにスナップイン方式で係合する。さらに、カバー２０には、基板１０の側面１０ｃに位置する第２の突片２３が形成されている。この第２の突片２３は、前記端子１２，１３との干渉を避けるために櫛歯状に形成されており、側面１０ｃとは面接触するのみで係合することはない。
【００２１】
ところで、本実施形態の可変抵抗器において、シャフト５０は回転軸３０の中心孔３１と基板１０に設けた円環状の突部１１ｂの内周面１１ｃとで支持されており、軸受部分の強度が大きく、耐久性が向上している。そして、突部１１ｂが突出している分だけ基板１０を薄型化できる。また、回転軸３０の肉厚は薄くてもよく、薄くされた肉厚Ｂは図２に示すとおりである。回転軸３０の肉厚が薄くてもよいことは、中心孔３１の大径化、即ち、シャフト５０の大径化を意味し、シャフト５０の回転破壊強度が向上する。
【００２２】
また、円環状の前記突部１１ｂはプリント基板４５の孔部４６に嵌合されるため、実装時における可変抵抗器の低背化が達成され、かつ、突部１１ｂの強度が補強される。また、プリント基板に対する可変抵抗器の位置決めの役割も果たす。
【００２３】
なお、本発明に係る可変抵抗器は前記実施形態に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更できることは勿論である。
【００２４】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明によれば、回転軸の中心孔に挿入されたシャフトを該中心孔のみならず基板の裏面に設けた円環状の突部によっても支持するため、軸受部分の強度が強くなり、耐久性が向上する。また、基板の薄型化や回転軸の薄肉化が達成され、シャフトを大径化することも可能なためにシャフトの回転破壊強度が向上する。
【００２５】
また、基板の裏面に設けた円環状の突部は回転軸の中心孔と同じ内径を有するようにすれば、シャフトは基本的にはストレートな直径を有するものを使用することができる。さらに、円環状の突部をプリント基板の孔部に嵌合させれば、実装時の低背化に寄与し、かつ、突部が補強される。また、プリント基板に対する可変抵抗器の位置決めの役割も果たす。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態である可変抵抗器を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図。
【図２】前記可変抵抗器をプリント基板に実装し、シャフトを挿入した状態示す断面図。
【図３】前記可変抵抗器の基板を示す平面図。
【図４】前記基板のモールド成形状態を示す平面図。
【図５】前記可変抵抗器のカバーを示す斜視図。
【図６】前記基板とカバーとの係合構造の一例を示す断面図。
【図７】従来の可変抵抗器を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図。
【図８】図７に示した可変抵抗器の断面図。
【図９】図７に示した可変抵抗器の基板を示す平面図。
【符号の説明】
１０…基板
１１ａ…軸受孔
１１ｂ…円環状の突部
１１ｃ…内周面
１２，１３…端子
１２ｂ…集電体
１５…抵抗体
３０…回転軸
３１…中心孔
３５…摺動子
４５…プリント基板
４６…孔部
５０…シャフト

Claims

基板上にそれぞれ端子に電気的に接続された抵抗体及び集電体を同心円上に設けると共に、摺動子を取り付けた回転軸を該摺動子が抵抗体及び集電体上を摺動可能に前記基板に取り付けた可変抵抗器において、
前記基板のほぼ中央に前記回転軸が回転自在に装着される軸受孔を形成すると共に、基板の裏面に前記軸受孔と同心円上に突出した円環状の突部を設け、該円環状の突部は前記回転軸の中心孔と同じ内径を有すること、
を特徴とする可変抵抗器。
基板上にそれぞれ端子に電気的に接続された抵抗体及び集電体を同心円上に設けると共に、摺動子を取り付けた回転軸を該摺動子が抵抗体及び集電体上を摺動可能に前記基板に取り付け、前記回転軸の中心孔に挿入されたシャフトによって回転軸及び摺動子が一体的に回転する可変抵抗器において、
前記基板の裏面に前記軸受孔と同心円上に突出した円環状の突部を設け、該突部の内周面が前記シャフトの軸受として機能すること、
を特徴とする可変抵抗器。
前記円環状の突部は前記回転軸の中心孔と同じ内径を有することを特徴とする請求項２記載の可変抵抗器。
前記円環状の突部は、プリント基板の孔部に嵌合されるものであることを特徴とする請求項１、請求項２又は請求項３記載の可変抵抗器。