(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂材からなる基板上に、第１及び第２の端子とそれぞれ電気的に導通状態にある集電体及び抵抗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集電体及び抵抗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、
前記集電体は前記第１の端子と一体的に形成された円環状又は略円環状の金属材からなり、前記基板の表面に露出しており、かつ、集電体上には該集電体の幅寸法と同一又は小さい導電性潤滑層が設けられ、
前記摺動子の回転位置に応じて前記集電体及び抵抗体の延面長さが変更されることにより、前記第１及び第２の端子間の抵抗値が調整されること、
を特徴とする可変抵抗器。
【請求項２】
前記導電性潤滑層は前記抵抗体と同一材料であることを特徴とする請求項１記載の可変抵抗器。
【発明の詳細な説明】
【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９〜１１に示すように、樹脂成形品からなる基板１００は中心孔１０１を有し、第１及び第２の端子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が略円環状に、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の中心孔１０１には、導電材からなる摺動子１０８を備えた樹脂成形品からなる回転軸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９〜１１に示した可変抵抗器において、集電体１０４は銀等の良導電材を含むペーストを塗布、焼成して基板１００上に形成され、第１の端子１１２の他端部１１２ｂとは物理的な所定の接合強度を有している。しかし、この接合は金属材（端子１１２）とペーストの焼成物（集電体１０４）という異種物体間の接合であり、必ずしも強固なものではなかった。即ち、端子１１２をカットしたり、曲げ加工する際の負荷や、基板１００と集電体１０４の熱膨張係数の差に起因して発生するストレスによって前記接合が剥離しやすく、電気部品としての信頼性に問題点を有していた。さらに、銀は硫化して接触抵抗が大きくなるという品質上の問題点をも有していた。
【０００５】
また、集電体１０４は基板１００上にペーストを塗布、焼成して形成するため、設備や工程が増加し、コストアップを招来していた。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、端子と集電体との接続の信頼性が高く、コストダウンを図ることのできる可変抵抗器を提供することにある。
【０００７】
【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、本発明に係る可変抵抗器は、樹脂材からなる基板上に、第１及び第２の端子とそれぞれ電気的に導通状態にある集電体及び抵抗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集電体及び抵抗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、前記集電体は前記第１の端子と一体的に形成された円環状又は略円環状の金属材からなり、前記基板の表面に露出しており、かつ、集電体上には該集電体の幅寸法と同一又は小さい導電性潤滑層が設けられ、前記摺動子の回転位置に応じて前記集電体及び抵抗体の延面長さが変更されることにより、前記第１及び第２の端子間の抵抗値が調整されることを特徴とする。
【０００８】
本発明に係る可変抵抗器において、第１の端子と集電体とは一つの金属材からなり、接合部分は存在しない。従って、端子に負荷が作用したり、集電体に熱ストレスが作用したりしても、第１の端子と集電体との間に電気的特性劣化や動作不良、不能といった機能障害が発生することはない。また、集電体は端子と一体的に取り扱って金属材のカットや樹脂成形品（基板）へのインサートを行えばよく、ペーストの塗布、焼成という工程で形成する必要がなくなる。
【０００９】
特に、前記集電体上には導電性潤滑層が設けられている。集電体が金属材であると摺動子の摺動によって摩耗が促進されるが、潤滑層を設けておけば摩耗が少なくなり、長寿命とすることができる。そして、この導電性潤滑層は前記抵抗体と同一材料とすれば、抵抗体と同じ工程で塗布（例えば、スクリーン印刷）することができる。
【００１０】
また、前記導電性潤滑層の幅寸法は前記集電体の幅寸法と同一又は小さい。こうすれば、潤滑層は集電体上にのみ形成され、金属材（集電体）と樹脂材（基板）との熱膨張係数の差によるストレスを受けることがなくなり、潤滑層にクラックが発生することが防止される。
【００１１】
【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。
【００１２】
（第１実施形態、図１〜６参照）
本発明に係る可変抵抗器の第１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。
【００１３】
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１１を有し、第１の端子１２及び第２の端子１３，１３が埋設されている。
【００１４】
第１の端子１２はその端部１２ａ，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。第１の端子１２はその端部１２ａ，１２ａと集電体１２ｂとを１枚の金属材から一体的にカットしたものである。第２の端子１３，１３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を所定形状に打ち抜いて形成したもので、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略円環状に形成され、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。集電体１２ｂ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。
【００１６】
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の中心孔１１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。
【００１７】
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。中心孔３１に図示しない操作シャフトが挿入されて左右いずれかの方向に回転することにより、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、抵抗体１５及び集電体１２ｂの延面長さが変更され、端子１２，１３間の抵抗値が調整される。
【００１８】
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１２，１３，１３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。
【００１９】
ところで、本第１実施形態の可変抵抗器において、集電体１２ｂは１枚の金属材から第１の端子１２と一体的に形成されており、集電体１２ｂと端子１２との間には接合部が介在していない。従って、端子１２に負荷が作用したり、集電体１２ｂに熱ストレスが作用したとしても、端子１２と集電体１２ｂとの間に電気的特性劣化や動作不良、不能といった機能障害が発生することはない。また、基板１０上に集電体を設けるのに、ペーストの塗布、焼成といった別工程を要することはなく、集電体１２ｂを端子１２と一体的にカットし、金型へインサートして基板１０に設けることができ、製造上のコストを削減することができる。さらに、銀を含むペーストを使用しないため、銀の硫化により接触抵抗が大きくなる不具合が生じることもない。
【００２０】
（第２実施形態、図７，８参照）
次に、本発明に係る可変抵抗器の第２実施形態について説明する。この可変抵抗器は前記第１実施形態と基本的には同様の構成からなり、異なるのは、図７に示すように、集電体１２ｂ上に導電性潤滑層１４を設けた点にある。この潤滑層１４は、摺動子３５と摩擦抵抗を小さくするカーボンやグラファイトを主成分とする材料が用いられ、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と同一材料であってもよい。潤滑層１４と抵抗体１５とを同一材料とすれば、両者をスクリーン印刷等で同時に塗布することができ、作業性が向上する。
【００２１】
本第２実施形態の如く、集電体１２ｂ上に導電性潤滑層１４を設ければ、摺動子３５との間で生じる摩耗が格段に小さくなり、集電体１２ｂの長寿命化を達成できる。摺動性の向上には、このように潤滑層１４を設ける以外に、接片３５ａ，３５ｂをそれぞれ抵抗体１５と集電体１２ｂに合わせて摺動抵抗が低くなるように表面処理することが考えられる。しかし、摺動子３５という一つの部材の２箇所（接片３５ａ，３５ｂ）の処理仕様を異ならせることは、製造コストを上昇させる要因となり、好ましいものではない。本第２実施形態では、集電体１２ｂ上に導電性潤滑層１４を設けるという安価な方法で、集電体１２ｂの寿命を抵抗体１５とほぼ同等まで延ばすことができる。
【００２２】
ところで、図８に示すように、斜線を付した潤滑層１４の幅寸法Ｂは集電体１２ｂの幅寸法Ａと同一又は小さいこと、換言すれば、潤滑層１４が集電体１２ｂをはみ出して基板１０上に掛からないことが好ましい。金属材（集電体１２ｂ）と樹脂材（基板１０）とは熱膨張係数が相違し、仮に、潤滑層１４が集電体１２ｂと基板１０との双方に跨って形成されていると、熱ストレスで潤滑層１４にクラックが発生するおそれがある。従って、Ｂ≦Ａの条件を満たすことにより、潤滑層１４にクラックが発生して接片３５ｂへ悪影響を与える不具合を未然に防止することができる。
【００２３】
なお、潤滑層１４を設けることによる作用効果は、従来例である図９〜１１に示した可変抵抗器の集電体１０４に対して適用しても同様に奏することになる。
【００２４】
（他の実施形態）
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。特に、集電体は完全な円環状ではなく、一部が欠如した略円環状であってもよい。
【００２５】
【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、集電体を第１の端子と一体的に形成して基板の表面に露出させたため、集電体と第１の端子との接続信頼性が高く、集電体を別途基板上に形成する工程が不要となり、可変抵抗器を安価に製造することができる。さらに、集電体には銀を含むペーストを使用していないため、銀の硫化による接触抵抗の増大という不具合を生じることもない。
【００２６】
また、本発明において、前記集電体上に導電性潤滑層を設ければ、集電体の長寿命化を図ることができる。さらに、この潤滑層を抵抗体と同一材料とすれば、潤滑層と抵抗体とを同一工程で形成することができる。さらに、潤滑層の幅寸法を集電体の幅寸法と同一又は小さくすれば、熱ストレスの影響で潤滑層にクラックが発生するおそれを回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１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た状態を示す断面図。
【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】本発明の第２実施形態である可変抵抗器の基板を示す平面図。
【図８】集電体と潤滑層との幅寸法の関係を示す説明図。
【図９】従来の可変抵抗器を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図。
【図１０】図９に示した可変抵抗器の断面図。
【図１１】図９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
１２…第１の端子
１２ｂ…集電体
１３…第２の端子
１４…導電性潤滑層
１５…抵抗体
３０…回転軸
３５…摺動子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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