(57)【要約】【課題】回転体の回転位置と出力値とのリニアリティを大幅に向上させることができて検出精度が高く、しかも各種の配線基板に容易に適用可能な汎用性を有する回転型可変抵抗器を提供すること。【解決手段】回転型可変抵抗器の本体部分１が基台２を介して配線基板に実装されるように構成し、本体部分１を基台２上に搭載した後、摺動子７を保持する回転体６を位置合わせした状態で抵抗基板３を基台２に対し回転させることによって、抵抗体パターン４に対する摺動子７の初期位置を調整する。そして、こうして位置調整した抵抗基板３を、例えば抵抗基板３に一体化された取付板８の係止片８ｂによって基台２に固定する。この回転型可変抵抗器は、回転体６の係合部６ａに回転操作部材の駆動軸２０が係合され、駆動軸２０によって回転体６が回転駆動される。【選択図】図２
2008108911.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
抵抗体パターンおよび該抵抗体パターンに接続された第１端子が設けられた抵抗基板と、回転操作部材と係合して回転力が付与される係合部を有し前記抵抗基板に対して回転可能な回転体と、前記抵抗体パターンに摺接して前記回転体と一体的に回転する摺動子と、前記第１端子に導通される第２端子が設けられて前記抵抗基板が搭載される基台と、前記抵抗基板を前記基台に固定せしめる基板固定手段とを備え、
前記基台に搭載された前記抵抗基板は該基台に固定されるまで回転操作方向に沿って位置調整可能であり、かつ、この位置調整時に前記第１端子は前記第２端子との接触を維持するように構成したことを特徴とする回転型可変抵抗器。
【請求項２】
請求項１の記載において、前記基板固定手段が前記抵抗基板に一体化された金属板製の取付板であって、この取付板に設けた複数の係止片を前記基台に係止させることによって前記抵抗基板を該基台に固定するようにしたことを特徴とする回転型可変抵抗器。
【請求項３】
請求項２の記載において、前記取付板には前記抵抗基板の貫通孔に挿入される円筒部がバーリング加工によって突設されており、この円筒部の内周面を前記回転体の軸受面となしたことを特徴とする回転型可変抵抗器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転可能な摺動子を抵抗体パターンに摺接させて回転位置に応じた電気信号を出力する回転型可変抵抗器に係り、特に、摺動子の回転位置と出力値とのリニアリティが良好で高精度な検出が可能な回転型可変抵抗器に関する。
【背景技術】
【０００２】
回転可能な摺動子を抵抗体パターンに摺接させている回転型可変抵抗器では、抵抗体パターンに対する摺動子の接触位置に応じた電気信号を出力させることができるため、その出力値から摺動子の回転位置が検出可能である。従来のこの種の回転型可変抵抗器は、例えば特許文献１に開示されているように、抵抗体パターンや端子等が設けられた抵抗基板と、摺動子が取り付けられた摺動子受け（回転部材）とを備えて構成され、摺動子受けが抵抗基板に対して回転可能に支持されている。一般的に、抵抗基板には抵抗体パターンと同心状に集電体パターンが設けられており、これら両パターンに摺動子を摺接させていると共に、抵抗体パターンの両端と集電体パターンからそれぞれ端子が導出されている。また、摺動子受けの中心部には非円形な係合孔が形成されており、この係合孔に操作つまみ等からなる回転操作部材の駆動軸を係合させることにより、回転操作部材の回転力が摺動子受けに付与されるようになっている。したがって、抵抗基板に設けられた各端子を配線基板のランドに半田付けした実装後、回転操作部材の駆動軸を介して摺動子受けが回転駆動されると、それに伴って摺動子が抵抗体パターンと集電体パターン上を摺動するため、各端子から出力される抵抗値が変化するようになっている。
【特許文献１】特開２００３−７５１６号公報（第３−４頁、図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、フィードバックセンサ等に使用される回転型可変抵抗器のように高い検出精度が要求される場合、摺動子受け（係合孔）の回転位置と出力値とのリニアリティが極めて重要となる。しかしながら、抵抗基板上における抵抗体パターンの印刷時の位置ずれや、摺動子受けに摺動子を取り付ける際の位置ずれ等を完全になくすことはできないため、前述した従来の回転型可変抵抗器では、摺動子受けの回転位置と出力値との相関関係に若干の誤差が生じることは避け難かった。つまり、出力値から摺動子受けの回転位置を正確に検出するためには、初期状態で抵抗体パターンと摺動子および摺動子受けの相対位置が回転操作方向にずれていないことが前提となるが、こうした位置ずれが全く発生しないように印刷や組立を行うことは困難なので、従来の回転型可変抵抗器においては、予め若干の検出誤差を見込んでおかねばならず、高精度化には限界があった。
【０００４】
また、従来の回転型可変抵抗器は、抵抗基板に設けられた端子が半田付けできるようなランドを備えた配線基板に対してのみ実装可能であり、ランドの配置や形状が異なる別の配線基板に適用させる際には、本体部分の構成は同じで端子の配置や形状だけが異なる別の回転型可変抵抗器を製造しなければならなかった。しかしながら、配線基板のバラエティに対応させるために、動作や性能には相違がなく一部の構成のみが異なる複数種類の回転型可変抵抗器を製造することは非効率的であり、コスト面での不利が大きかった。
【０００５】
本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、回転体の回転位置と出力値とのリニアリティを大幅に向上させることができて検出精度が高く、しかも、各種の配線基板に容易に適用可能な汎用性を有する回転型可変抵抗器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するために、本発明の回転型可変抵抗器では、抵抗体パターンおよび該抵抗体パターンに接続された第１端子が設けられた抵抗基板と、回転操作部材と係合して回転力が付与される係合部を有し前記抵抗基板に対して回転可能な回転体と、前記抵抗体パターンに摺接して前記回転体と一体的に回転する摺動子と、前記第１端子に導通される第２端子が設けられて前記抵抗基板が搭載される基台と、前記抵抗基板を前記基台に固定せしめる基板固定手段とを備え、前記基台に搭載された前記抵抗基板は該基台に固定されるまで回転操作方向に沿って位置調整可能であり、かつ、この位置調整時に前記第１端子は前記第２端子との接触を維持するように構成した。
【０００７】
このように第１端子が設けられた抵抗基板を、第１端子に導通される第２端子が設けられた基台に搭載するという構成にした回転型可変抵抗器は、本体部分が基台を介して配線基板に実装されることになり、配線基板のランドには第２端子が半田付けされる。したがって、回転体を基台に対して位置合わせし、かつ抵抗基板は基台に固定していない組立段階で、抵抗基板を基台に対し適宜回転させて摺動子との相対位置を変化させることにより、抵抗体パターンに対する摺動子の初期位置の調整が容易かつ正確に行える。また、かかる位置調整時に第１端子は第２端子との接触を維持するため、配線基板との電気的接続に支障をきたす虞もない。すなわち、抵抗体パターンの印刷時の位置ずれや回転体に摺動子を一体化させる際の位置ずれ等によって、抵抗体パターンと摺動子の初期状態での相対位置が回転操作方向に若干ずれていても、この位置ずれを組立段階で確実に調整することができるため、摺動子を一体的に設けた回転体の回転位置と出力値とのリニアリティを大幅に向上させた高精度化が容易となる。また、この回転型可変抵抗器は、基台を変更するだけでランドの配置や形状が異なる複数種類の配線基板に適用させることができるため、本体部分に何ら変更を加えることなく安価に汎用性を高めることができる。
【０００８】
上記の構成において、基板固定手段が抵抗基板に一体化された金属板製の取付板であって、この取付板に設けた複数の係止片を基台に係止させることによって抵抗基板を該基台に固定するようにしてあると、回転操作方向に沿って位置調整した抵抗基板を基台に固定する作業が容易に行える。この場合において、取付板には抵抗基板の貫通孔に挿入される円筒部がバーリング加工によって突設されており、この円筒部の内周面を回転体の軸受面となすという構成にしてあると、回転体を常に円滑に回転させることができて製品寿命が延びるため好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の回転型可変抵抗器は、第１端子が設けられた抵抗基板を、第１端子に導通される第２端子が設けられた基台に搭載し、この基台を介して配線基板に実装されるように構成してあるため、回転体を基台に対して位置合わせし、かつ抵抗基板は基台に固定していない組立段階で、抵抗基板を基台に対し適宜回転させて摺動子との相対位置を変化させることにより、抵抗体パターンに対する摺動子の初期位置の調整が容易かつ正確に行える。また、かかる位置調整時に第１端子は第２端子との接触を維持するため、配線基板との電気的接続に支障をきたす虞もない。すなわち、抵抗体パターンの印刷時の位置ずれや回転体に摺動子を一体化させる際の位置ずれ等によって、抵抗体パターンと摺動子の初期状態での相対位置が回転操作方向に若干ずれていても、この位置ずれを組立段階で確実に調整することができるため、摺動子と一体化させる回転体の回転位置と出力値とのリニアリティを向上させて検出精度を大幅に高めることができる。また、この回転型可変抵抗器は、基台を変更するだけでランドの配置や形状が異なる複数種類の配線基板に適用させることができるため、本体部分に何ら変更を加えることなく安価に汎用性を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
発明の実施の形態を図面を参照して説明すると、図１は本発明の第１実施形態例に係る回転型可変抵抗器の平面図、図２は図１のII−II線に沿う断面図、図３は該可変抵抗器の本体部分の側面図、図４は該本体部分の底面図である。
【００１１】
これらの図に示す回転型可変抵抗器は、本体部分１を基台２に搭載して電気的かつ機械的に接続したものであり、本体部分１が基台２を介して配線基板（図示せず）に実装されるようになっている。この本体部分１は、抵抗体パターン４や第１端子５等が設けられた抵抗基板３と、抵抗基板３に対して回転可能な合成樹脂製の回転体６と、弾性金属板からなり回転体６に取り付けられて抵抗体パターン４等に摺接する摺動子７と、回転体６を軸支する円筒部８ａを有して抵抗基板３の底面に圧着された金属板製の取付板８と、回転体６を覆うように配置されて抵抗基板３および取付板８を拘持している金属板製のカバー部材９とによって主に構成されている。一方、基台２には、第１端子５に導通される金属板からなる複数の第２端子１０が設けられており、これら第２端子１０が前記配線基板のランドに半田付けされるようになっている。また、基台２には本体部分１が搭載される領域の周囲に複数の逃げ孔２ａが形成されている。
【００１２】
抵抗基板３には円形の貫通孔３ａが形成されており、図１に示すように、抵抗基板３の上面には貫通孔３ａの周囲に馬蹄形状の抵抗体パターン４と円環形状の集電体パターン１１とが同心状に設けられている。また、抵抗基板３の一辺端部には金属板からなる３本の第１端子５がかしめ固定されており、このうち２本の第１端子５は抵抗体パターン４の両端に接続され、残り１本の第１端子５は集電体パターン１１に接続されている。
【００１３】
回転体６は、内壁部に係合部６ａを有する円筒状軸部６ｂと、円筒状軸部６ｂから外方へせり出す鍔部６ｃとからなり、円筒状軸部６ｂの上端部はカバー部材９の中央部の貫通孔内に挿入されている。円筒状軸部６ｂに包囲された内部空間は、係合部６ａが存する部分で非円形となっており、この非円形な空間に操作つまみ等からなる回転操作部材の駆動軸２０（図２参照）が挿入されて係合部６ａと係合するようになっている。これにより、回転操作部材から係合部６ａに回転力が付与されて回転体６が回転駆動されることになる。また、円筒状軸部６ｂの下端部は抵抗基板３の貫通孔３ａ内において取付板８の円筒部８ａに嵌入されており、この円筒部８ａの内周面が円筒状軸部６ｂの軸受面となっている。摺動子７は回転体６の鍔部６ｃの底面にかしめ等の固定手段を用いて取り付けられており、図２に示すように、この摺動子７には、抵抗体パターン４に摺接する接触片７ａと、集電体パターン１１に摺接する接触片７ｂとが設けられている。
【００１４】
取付板８には複数箇所に係止片８ｂが突設されている。これら係止片８ｂは基台２の逃げ孔２ａに挿入して折り返すことによって該基台２に係止されるが、かかる係止片８ｂの係止作業は、基台２に対する抵抗基板３の位置調整が完了した後に行われる。また、取付板８にはバーリング加工によって、抵抗基板３の貫通孔３ａ内に挿入される円筒部８ａが突設されており、前述したように円筒部８ａの内周面が回転体６（円筒状軸部６ｂ）の軸受面となっている。
【００１５】
カバー部材９には、抵抗基板３上に載置される側壁部９ａと、取付板８を抵抗基板３の底面に圧着せしめる拘持片９ｂとが形成されている。このカバー部材９によって抵抗基板３と取付板８とが一体的に拘持されており、かつ回転体６の傾きや脱落が防止されている。つまり、カバー部材９を組み付けることによって、本体部分１がユニット品として取り扱えるようになっている。
【００１６】
基台２は本体部分１よりもひと回り大きな板状に形成されており、この基台２の一辺端部には、本体部分１の３本の第１端子５に対応する３本の第２端子１０がかしめ固定されている。第２端子１０の一端部１０ａは第１端子５を弾性的に挟持可能な三つ叉状に形成されている。なお、第２端子１０の他端部は直線状に図示されているが、該他端部は実装前に適宜形状（例えばクランク形状）に折曲加工される。この基台２には複数箇所に逃げ孔２ａが穿設されており、これら逃げ孔２ａにそれぞれ取付板８の係止片８ｂを挿入し、かつ各第１端子５を対応する第２端子１０の一端部１０ａに圧入させた状態で、本体部分１が基台２上に搭載される。そして、回転体６の係合部６ａを基台２に対し位置合わせして治具等で回り止めしてから、抵抗基板３（本体部分１）を基台２に対し適宜回転させて摺動子７との相対位置を変化させることにより、抵抗体パターン４に対する摺動子７の初期位置を調整する。しかる後、取付板８の各係止片８ｂをＬ字状に折り曲げて基台２の適宜箇所に係止させることにより、位置調整された抵抗基板３を含む本体部分１が基台２に固定されて回転型可変抵抗器の組立が完了する。なお、基台２には複数の取付孔２ｂが穿設されており、これら取付孔２ｂを位置決め部として図示せぬ配線基板上に基台２が搭載されるようになっている。
【００１７】
すなわち、この回転型可変抵抗器は、本体部分１を基台２に搭載した後、抵抗基板３を回転操作方向に沿って位置調整してから取付板８を基台２に係止させるという手順で組み立てられる。したがって、抵抗体パターン４の印刷時の位置ずれや、回転体６に摺動子７を取り付ける際の位置ずれ等によって、抵抗体パターン４と摺動子７の初期状態での相対位置が回転操作方向に若干ずれていても、その位置ずれを組立段階で確実に調整することができる。なお、こうして抵抗基板３を基台２上で若干量回転させても、第２端子１０の一端部１０ａ、すなわち、複数（本実施形態例では３本）に分割された接触片に弾性的に挟持されている第１端子５はその一面と他面において該第２端子１０との接触を維持するので、実装後に各第１端子５が配線基板との電気的接続に支障をきたす虞はない。また、かかる位置調整時に取付板８も抵抗基板３と一体的に基台２に対して回転するが、図１に示すように、逃げ孔２ａは係止片８ｂが回転操作方向へ若干量移動できる大きさに形成されているので、係止片８ｂと基台２とが干渉して調整作業が阻害される虞もない。
【００１８】
そして、組立が完了した回転型可変抵抗器は、各第２端子１０が半田付けできるようなランドを備えた図示せぬ配線基板に実装された後、回転体６の円筒状軸部６ｂ内へ操作つまみ等の回転操作部材の駆動軸２０が挿入されて、この駆動軸２０が係合部６ａと係合する。それゆえ、駆動軸２０によって回転体６が回転駆動されるのに伴い、摺動子７が抵抗体パターン４および集電体パターン１１に対し摺動して出力抵抗値が変化し、その電気信号が第１および第２端子５，１０を介して外部回路へ出力されるようになっている。
【００１９】
このように本実施形態例に係る回転型可変抵抗器は、第１端子５が設けられた抵抗基板３（本体部分１）を、第１端子５に導通される第２端子１０が設けられた基台２に搭載し、この基台２を介して配線基板に実装されるように構成してあるため、回転体６を基台２に対して位置合わせし、かつ抵抗基板３は基台２に固定していない組立段階で、抵抗基板３（本体部分１）を基台２に対し適宜回転させて摺動子７との相対位置を変化させることにより、抵抗体パターン４に対する摺動子７の初期位置の調整が容易かつ正確に行えるようになっている。また、かかる位置調整時に第１端子５と第２端子１０との接触が損なわれないような配慮もなされている。したがって、この回転型可変抵抗器は、摺動子７を取り付けた回転体６（係合部６ａ）の基台２に対する回転位置と出力値とのリニアリティを大幅に向上させた高精度化が容易であり、高い検出精度が要求されるフィードバックセンサ等として使用すれば顕著な実用的効果を期待できる。
【００２０】
また、本実施形態例に係る回転型可変抵抗器は、基台２を変更するだけで、ランドの配置や形状が異なる複数種類の配線基板に適用させることができるため、安価に汎用性を高めることができる。つまり、この回転型可変抵抗器は、本体部分１に何ら変更を加えることなく配線基板のバラエティに対応させることができるため、トータルコストが低減できる。
【００２１】
なお、本実施形態例にあっては、金属板製の取付板８に設けた複数の係止片８ｂを基台２に係止させることによって、位置調整後の抵抗基板３を基台２に固定するようにしてあるため、抵抗基板３を基台２に固定する作業は容易に行える。ただし、逃げ孔２ａに接着剤を充填するなどして、位置調整後の抵抗基板３が基台２に強固に固定されるようにしてもよい。
【００２２】
また、本実施形態例のように、取付板８にバーリング加工によって円筒部８ａを突設しておき、この円筒部８ａの内周面を回転体６の軸受面となすという構成にしてあると、回転体６を常に円滑に回転させることができて製品寿命が延びるため好ましい。
【００２３】
図５は本発明の第２実施形態例に係る回転型可変抵抗器の断面図であり、図２に対応する部分に同一符号を付すことにより、重複する説明は省略する。
【００２４】
図５に示す回転型可変抵抗器は、取付板８の係止片８ｂの形状が第１実施形態例と異なっており、それ以外の構成は同等である。すなわち、係止片８ｂの先端部がくさび状に形成されており、このくさび状先端部を基台２に食い込ませることによって、位置調整後の抵抗基板３が基台２に強固に固定できるようになっている。この場合も、逃げ孔２ａに接着剤を充填するなどして、固定強度をより一層高めるようにしてもよい。
【００２５】
なお、以上説明した各実施形態例では、取付板８の係止片８ｂによって位置調整後の抵抗基板３を基台２に固定しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばカバー部材９の延出部分で抵抗基板３を基台２にかしめ固定してもよい。また、第１端子５と第２端子１０の接触を維持するための構造も適宜選択可能であり、例えば抵抗基板３上に電極パターンによって第１端子５を形成し、この電極パターンに第２端子１０の一端部を弾接させるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の第１実施形態例に係る回転型可変抵抗器の平面図である。
【図２】図１のII−II線に沿う断面図である。
【図３】該可変抵抗器の本体部分の側面図である。
【図４】該本体部分の底面図である。
【図５】本発明の第２実施形態例に係る回転型可変抵抗器の断面図である。
【符号の説明】
【００２７】
１  本体部分
２  基台
２ａ  逃げ孔
３  抵抗基板
３ａ  貫通孔
４  抵抗体パターン
５  第１端子
６  回転体
６ａ  係合部
６ｂ  円筒状軸部
７  摺動子
８  取付板（基板固定手段）
８ａ  円筒部
８ｂ  係止片
９  カバー部材
９ｂ  拘持片
１０  第２端子
２０  （回転操作部材の）駆動軸
【図１】
2008108911.tif 000003
【図２】
2008108911.tif 000004
【図３】
2008108911.tif 000005
【図４】
2008108911.tif 000006
【図５】
2008108911.tif 000007