(57)【要約】  カーボン繊維を含む接触子を用いて、しかも接触子の接点部を長い期間にわたって適正な範囲の圧力で抵抗体に対して接触させることができる可変抵抗器を提供する。カーボン繊維を含む接触子９の先端部を抵抗体５の表面に接触させるように接触子９の被保持部７ｂをホルダ１７で保持する。接触子９は、摺動動作を行っているときに、撓むことがない剛性を有している。ホルダ１７には、接触子９を抵抗体５の表面に向かって付勢する板バネ２５が接触子９とは別に設けられている。
2007142160.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁基板の表面に設けられた抵抗体と、
先端部に前記抵抗体の表面を摺動する接点部を備え且つ前記先端部とは反対側の位置に被保持部を備えた接触子と、
前記接触子を直接または間接的に保持し、前記接点部を前記抵抗体の前記表面上で摺動させる際に操作されるホルダと、
前記接触子とは別に構成されて前記ホルダに設けられ、前記接触子の前記接点部を前記抵抗体の前記表面に押し付ける力を、前記接触子に付与する力付与機構とを備え、
前記接触子は、カーボン繊維と合成樹脂とを主原料として導電性が得られるように構成され、しかも前記接触子は前記接点部が前記抵抗体の前記表面上を摺動しているときに、撓むことがない剛性を有していることを特徴とする可変抵抗器。
【請求項２】
前記接触子は、前記先端部の反対側に被保持部を備えており、
前記ホルダはホルダ本体を有し、前記ホルダ本体には前記絶縁基板に向かって開口し且つ前記接触子の前記被保持部をスライド自在に受け入れる受入孔が形成されており、
前記力付与機構は、前記受入孔に前記接触子の前記被保持部が受け入れられた状態で前記接触子の前記被保持部に力を加えて前記接点部を前記抵抗体の表面に向かって押し付けるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の可変抵抗器。
【請求項３】
前記受入孔は、前記抵抗体の表面に対して斜めに延びている請求項２に記載の可変抵抗器。
【請求項４】
前記力付与機構は、前記接触子の前記被保持部の後端部に対して前記接点部を前記抵抗体の前記表面に押し付ける押圧力を発生するように配置された、ばね部材を備えている請求項２に記載の可変抵抗器。
【請求項５】
前記接触子は、前記先端部の反対側に被保持部を備えており、
前記ホルダはホルダ本体を有し、
前記力付与機構は、前記ホルダ本体に固定された基部と、前記基部と連続して設けられて前記抵抗体に向かって傾斜した状態で延びる撓み部と、前記撓み部と連続して設けられて前記接触子の前記被保持部が機械的に取り付けられる接触子取付部とを備えた接触子取付機能を備えたばね部材からなる請求項１に記載の可変抵抗器。
【請求項６】
前記接触子取付部の構造は、嵌合構造、カシメ構造または挟持構造によって、前記接触子の前記被保持部を機械的に保持するように構成されている請求項５に記載の可変抵抗器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カーボン繊維と合成樹脂とを主原料として構成される接触子を備えた可変抵抗器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車や生産機械において、回転角度や移動距離等の機械的変位量を電気的情報に置換する、いわゆる位置検出センサとして可変抵抗器が従来から広く使用されている。この種の可変抵抗器は、自動車のアクセルの踏み角度に相当する位置信号を電気信号として取り出す用途等に使用されている。かかる用途に使用される初期の可変抵抗器の接触子は金属製であった。しかしながら、金属製の接触子は、抵抗体上を繰り返し往復摺動されると、金属の硬度と抵抗体の硬度との差から、抵抗体が摩耗し、可変抵抗器が使用不能になるまで（寿命に至るまで）の時間が短い問題点があった。また、従来の金属製の接触子を用いる場合には、寿命に至るまでに、多量の摩耗粉が発生する。そしてこの摩耗粉が、接触子の接点部と抵抗体との間の間隙に入り込んで電気的接触を不安定にし、摺動雑音を発生する原因となっていた。【０００３】
そこで、多数本のカーボン繊維の束に熱硬化性の導電性の絶縁樹脂を含浸させて板状に形成した１枚以上のプリプレグを加工して接触子を形成することが提案された（例えば、特許文献１参照。）。この接触子は、次のようにして製造する。まず１枚以上のプリプレグ中の熱硬化性樹脂を加熱硬化させて、カーボン繊維シートとする。そしてこのカーボン繊維シートに、１以上の接触子片を形成するように切断加工を施して接触子片を形成する。次に、１以上の接触子片の先端を山形に折り曲げたり、直角に折り曲げる。この接触子では、山形に折り曲げた頂点を接点としたり、直角に折り曲げた先端の端面を抵抗体の表面に面接触させている。【０００４】
また、特許文献２に示された接触子では、多数本のカーボン繊維の束を導電粉を混入した合成樹脂で覆って被覆層を形成し、この被覆層の側面を抵抗体の表面と線接触または面接触させている。【０００５】
このようなカーボン繊維を用いた従来の可変抵抗器では、接触子が多数本のカーボン繊維を熱硬化性樹脂で固めた構造であるため、摩耗が少なく、寿命がのびる利点がある。また、このような可変抵抗器では、摩耗粉の発生が著しく少なくなる利点がある。
【特許文献１】特開２００３−５１３６１号公報  図１
【特許文献２】特開２００４−３１６８８号公報  図１０〜図１４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来のカーボン繊維の束を含む接触子を用いる可変抵抗器では、樹脂で固められたまたは覆われたカーボン繊維の束の変形または撓みにより、接触子の接点部を抵抗体の表面に対して押し付けることになる。そのため、接点部を常に適正な力で抵抗体の表面に押し付けることができない。また時間の経過と共に接触子の撓みの程度が変わりやすく、その結果、接点部の接触圧が変わって、このことがノイズの発生や真実接触点（電流が流れるように接触している点）の変動を生じさせる問題点があった。【０００７】
本発明の目的は、カーボン繊維を含む接触子を用いて、しかも接触子の接点部を長い期間にわたって適正な範囲の圧力で抵抗体に対して接触させることができる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】
【０００８】
本発明の可変抵抗器は、絶縁基板の表面に設けられた抵抗体と、先端部に抵抗体の表面を摺動する接点部を備え且つ先端部とは反対側の位置に被保持部を備えた接触子と、接触子を直接または間接的に保持し、接点部を抵抗体の表面上で摺動させる際に操作されるホルダとを備えている。接触子は、カーボン繊維と合成樹脂とを主原料として導電性が得られるように構成されている。特に本発明では、接触子は接点部が抵抗体の表面上を摺動しているときに、撓むことがない剛性を有している。また本発明の可変抵抗器では、接触子とは別に構成されてホルダに設けられ、接触子の接点部を抵抗体の表面に押し付ける力を、接触子に付与する力付与機構を備えている。【０００９】
カーボン繊維と合成樹脂とを主原料として接触子を構成する場合の構成態様は、必要な電気導電性と機械的な強度とを得られるものであれば、どのようなものでもよい。例えば、導電性が得られるようにカーボン繊維チップをランダムに混入したカーボン繊維混入樹脂で接触子を一体成形してもよい。また多数本のカーボン繊維を用いて、織布または不織布を作り、この織布または不織布に熱硬化性の絶縁性樹脂を含浸させて板状のプリプレグを作り、１枚以上のプリプレグの熱硬化性樹脂を加熱硬化させたカーボン繊維シートを用いて接触子を作るようにしてもよい。複数枚のプリプレグを使用する場合には、織布または不織布を用いたプリプレグを複数枚重ねてもよく、織布を用いたプリプレグと不織布を用いたプリプレグを混在させて複数枚重ねてもよく、さらに樹脂のみからなる２枚のプリプレグの間に織布または不織布の１枚以上のプリプレグを挟むようにして接触子を構成するためのカーボン繊維シートを作成してもよい。そしてこのようなカーボン繊維シートから接触子を切断加工により形成する場合には、切断面が接点部を構成するようにするのが好ましい。これは切断面であれば、必ずカーボン繊維が露出しているため、接点部の電気的な導電性を確保することができるからである。また一体成形で接触子を形成する場合には、接点部に相当する部分に切削加工等を施して、カーボン繊維を露出させればよい。【００１０】
なおカーボン繊維シートを、複数本のカーボン繊維が一方向に並んだ構造を有する複数枚のプリプレグを積層して構成し、積層された複数枚のプリプレグを、交互に複数本のカーボン繊維の並ぶ方向が異なるように積層すると、剛性が増し、またクリープ変形がし難くなる。【００１１】
本発明の可変抵抗器の接触子は、摺動動作を行っているときに、撓むことがない剛性を有している。すなわち摺動中に、接触子が撓まないので、接点部を常に安定した状態で抵抗体に接触させることができる。特に本発明のように、力付与機構を接触子とは別に設けると、接触子の形状及び剛性に応じた適正な付勢力で接触子の接点部を抵抗体に対して押し付けることができる。そのため接触子の接点部が摩耗を始めても、接触抵抗が極端に変わることがなく、また接点部と抵抗体との間に、摩耗粉等が入り込むような隙間が形成されることはない。よって本発明によれば、カーボン繊維を含む接触子の接点部を長い期間にわたって適正な範囲の圧力で抵抗体に対して接触させることができる。【００１２】
接触子の構造は、ホルダに直接または間接的に保持できる構造であればどのような構造でもよい。また力付与機構の構造も任意である。通常、接触子は、先端部の反対側に被保持部を備えている。この場合、ホルダはホルダ本体を有しており、ホルダ本体には絶縁基板に向かって開口し且つ接触子の被保持部をスライド自在に受け入れる受入孔を形成する。そして力付与機構は、受入孔に接触子の被保持部が受け入れられた状態で接触子の被保持部に力を加えて接点部を抵抗体の表面に向かって押し付けるように構成することができる。力付与機構をこのように構成すると、接触子はホルダ本体に設けられた受入孔にスライド自在にしっかりとガイドされた状態になり、摺動中に接触子が大きく揺れ動いて接点部の位置が変化することはない。また受入孔に接触子を受け入れた状態で接触子の接点部を抵抗体に向かって押し付けることになるため、付勢力を接触子に対して適切な方向に加えることができ、安定した接触状態を得ることができる。【００１３】
ホルダ本体に形成する受入孔は、抵抗体の表面に対して斜めに延びるように形成してもよいし、垂直方向に延びるように形成してもよい。受入孔を斜めに形成する場合には、抵抗体の表面に対して接触子は傾斜した状態で配置されることになる。このような状態で接触子が配置されると、抵抗体の表面に存在する摩耗粉を簡単に掻き寄せることが可能になる。また接触子の先端部の形状を接触子の長手方向に交差する方向に切断面を有する形状にすれば、接触子の先端部のコーナ部を接点部として抵抗体に接触させることが可能になる。このような接触構造を採用すると、真実接触点を確実に形成することができる。【００１４】
またこの場合の力付与機構では、接触子の被保持部の後端部に対して接点部を抵抗体の表面に押し付ける押圧力を発生するように配置されたばね部材を備えた構造にするのが好ましい。このような構造にすると、簡単な構造で所望の力を接触子に対して与えることができる。なおばね部材の種類としては、板ばね、コイルスプリング等、任意のものを用いることができる。【００１５】
また力付与機構は、ホルダ本体に固定された基部と、この基部と連続して設けられて抵抗体に向かって傾斜した状態で延びる撓み部と、撓み部と連続して設けられて接触子の被保持部が機械的に取り付けられる接触子取付部とを備えた接触子取付機能を備えたばね部材から構成することができる。このような接触子取付機能を備えたばね部材は、カーボン繊維を含む接触子とは別に形成することができる。そのため、接触子に摺動時に撓むことがない剛性を付与したことにより、複雑な加工をすることが難しいカーボン繊維を含む材料に対する加工の程度が僅かで済むため、接触子の製造が簡単になって、可変抵抗器の製造工程数及び製造コストを下げることができる。【００１６】
接触子取付機能を備えたばね部材の材質は任意である。しかし、金属製のばね部材を用いると、ばね部材と接触子との機械的接続を簡単且つ確実に達成することができる。また接触子を取り付けるための接触子取付部の構造は、任意であり、嵌合構造、カシメ構造または挟持構造等によって、接触子を機械的に保持するように構成するのが好ましい。このような構造にすると、カーボンを含む接触子を接着剤を用いることなく、接触子とばね部材との機械的な接続と電気的な接続の両方を同時に達成することができる。そのため電気的な接続不良が発生するのを防止することができる。なお接触子の接触子保持部との接触面には、取り付け前に、切削加工及び／または研磨加工を施して、内部のカーボン繊維が接触子保持部と確実に接触するようにしておくのが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係る可変抵抗器を実施するための最良の形態の一例を示す縦断面図である。
【図２】図１の可変抵抗器で用いている接触子の斜視図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線拡大横断面図である。
【図４】図１の可変抵抗器で用いている接触子片のエッジ部の拡大図である。
【図５】本発明に係る可変抵抗器を実施するための最良の形態の第２例を示した側面図である。
【図６】本発明に係る可変抵抗器を実施するための最良の形態の第３例を示した側面図である。
【図７】本発明に係る可変抵抗器を実施するための最良の形態の第４例を示した縦断面図である。
【図８】（Ａ）は本発明に係る可変抵抗器を回転型の可変抵抗器に適用した場合に用いるロータ部の分解斜視図であり、（Ｂ）は可変抵抗器の要部の組立後の状態を示す斜視図である。
【図９】（Ａ）は回転型の可変抵抗器に用いる他のロータ部の分解斜視図であり、（Ｂ）は組立後のロータ部を示す斜視図である。
【図１０】（Ａ）は回転型の可変抵抗器に用いるさらに他のロータ部の分解斜視図であり、（Ｂ）は組立後のロータ部を示す斜視図である。
【図１１】（Ａ）は回転型の可変抵抗器に用いるさらに他のロータ部の分解斜視図であり、（Ｂ）は組立後のロータ部を示す斜視図である。
【図１２】（Ａ）乃至（Ｃ）は、本発明を適用した直線運動タイプの可変抵抗器の更に他の実施の形態の一部縦断面図をそれぞれ示している。
【図１３】本発明の可変抵抗器に他の実施の形態の主要部の概略構成を示す図である。
【図１４】（Ａ）及び（Ｂ）は、図１３に示した可変抵抗器で使用可能な接触子の保持用ばね部材の分解斜視図と、ホルダを含めた分解斜視図である。
【図１５】（Ａ）及び（Ｂ）は、図１３に示した可変抵抗器で使用可能な接触子の保持用ばね部材の分解斜視図と、ホルダを含めた分解斜視図である。
【図１６】（Ａ）及び（Ｂ）は、図１３に示した可変抵抗器で使用可能な接触子の保持用ばね部材の分解斜視図と、ホルダを含めた分解斜視図である。
【図１７】（Ａ）は板ばねを用いた保持用ばね部材のさらに他の例を示す斜視図であり、（Ｂ）は保持用ばね部材に接触子を取り付ける場合を説明するための分解斜視図であり、（Ｃ）は保持用ばね部材に接触子を取り付けた状態の斜視図である。
【図１８】（Ａ）は板ばねを用いた保持用ばね部材のさらに他の例を示す斜視図であり、（Ｂ）は保持用ばね部材に接触子を取り付ける場合を説明するための分解斜視図であり、（Ｃ）は保持用ばね部材に接触子を取り付けた状態の斜視図である。
【図１９】（Ａ）乃至（Ｃ）は、保持用ばね部材をスプリングワイヤによって構成する場合の他の例の斜視図をそれぞれ示している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明に係る可変抵抗器の実施の形態の第１例を、図１乃至図４を参照して詳細に説明する。図１は本例の可変抵抗器の縦断面図、図２は本例の可変抵抗器で用いている接触子の斜視図、図３は図２のＡ−Ａ線拡大横断面図、図４は本例の可変抵抗器で用いている接触子片のコーナ部の拡大図である。【００１９】
本例の可変抵抗器は、抵抗体５が直線状をなしていて、接触子９が直線的に抵抗体５の表面上を往復運動する構造を有している。図１に示すようにこの可変抵抗器１では、セラミック基板等の耐熱性がある絶縁基板３の表面に、抵抗体５が所定の長さで直線状に設けられている。抵抗体５は、絶縁基板３上に抵抗体ペーストを用いて直線状の抵抗体パターンを印刷した後に、この抵抗体パターンを焼成して形成されている。なお抵抗体５は、塗布した抵抗体ペーストを自然乾燥させて形成したものでもよく、また樹脂製の電気抵抗フィルムを切断したものを絶縁基板３の表面に貼り付けたものでもよい。【００２０】
接触子９は、抵抗体５の表面と接触する２つの接触子片７を有している。接触子９は、カーボン繊維１１と合成樹脂とを主原料として形成された導電性を有するカーボン繊維シートから形成されている。２つの接触子片７は、それぞれ抵抗体５の表面上を摺動する接点部７ｓ（図４）を備えた先端部７ａと、基部７ｂと、先端部７ａと基部７ｂとの間に位置する撓み部７ｃとを備えている。２つの接触子片７の基部７ｂは、被保持部７ｄと一体に形成されている。【００２１】
本実施の形態で用いる接触子９を製造する場合には、図３に示すように、多数本のカーボン繊維１１を用いて形成した織布または不織布の形態をなす基材に、エポキシ樹脂のような熱硬化性の絶縁性樹脂１３を含浸させてシート状にした複数枚（図３の例では３枚）のプリプレグ１５を用意する。図３の例では、複数本のカーボン繊維１１を束のようにして並べた基材を用いたプリプレグを使用している。そして中央のプリプレグと、厚み方向両側の２枚のプリプレグとはカーボン繊維の延びる方向が異なるように重ねられている。次に、複数枚のプリプレグ１５を重ねた状態で、加圧下で加熱を行い、プリプレグ１５中の熱硬化性樹脂１３を加熱硬化させてカーボン繊維シートを形成する。次にこのカーボン繊維シートに切断加工を施して、図２に示すように、２本の接触子片７を備えた接触子９を形成する。本例では、接触子９が摺動動作を行っているときに、撓むことがない剛性を有するように、合成樹脂の種類と硬度及びカーボン繊維の量が定められている。【００２２】
前述のように、本例で用いるカーボン繊維シートは、複数本のカーボン繊維１１が一方向に並んだ構造を有する３枚のプリプレグ１５が積層されて構成されている。３枚のカーボン繊維シートよりなるプリプレグ１５は、交互に複数本のカーボン繊維１１の並ぶ方向が異なるように積層されて一体化されている。即ち、このカーボン繊維シートは、カーボン繊維１１を接触子片７の長手方向に向けた２枚のプリプレグ１５の間に、カーボン繊維１１を接触子片７の長手方向に直交する方向に向けたプリプレグ１５を１枚挟んで一体化した構造になっている。なおカーボン繊維シートの構造は、この例に限定されるものではなく、種々の構造のカーボン繊維シートを用いることができる。例えば、カーボン繊維チップの短チップをランダムに混入したカーボン繊維混入樹脂を用いて接触子を一体成形してもよい。【００２３】
図２及び図４に示すように、２本の接触子片７は、先端部７ａから基部７ｂに向かう方向と交差する方向に延びる切断面を先端面７ｆとして有している。また図４に示すように、接触子９は、接触子片７の厚み方向に位置する２つの側面のうち一方の側面７ｇが、抵抗体５と対向するように、傾斜した状態で後述するホルダ１７に保持される。そして接触子片７の先端面７ｆと一方の側面７ｇとの間に形成されたコーナ部７ｋの一部が接点部７ｓを構成している。コーナ部７ｋは先端面７ｆに対する接平面Ｓ１と撓み部７ｃの側面７ｇに対する接平面Ｓ２とによって囲まれる領域内に位置している。【００２４】
図１に示すように、接触子９は、絶縁樹脂製のホルダ１７に保持されて、抵抗体５の表面を抵抗体５の長手方向に沿って直線的に摺動する。なお図１には、ホルダ１７と絶縁基板３との位置関係を固定し、ホルダ１７を抵抗体５の長手方向に沿ってスライド可能に支持するケースの図示は省略してある。ホルダ１７のホルダ本体１８には、傾斜貫通孔２３が形成されている。この傾斜貫通孔２３には、接触子片７の先端部を露出させるようにして、接触子９が収容されている。傾斜貫通孔２３は、傾斜貫通孔２３に収容された接触子９の接触子片７の一方の側面７ｇが、抵抗体５の表面と対向し且つ該表面との間に所定の角度αを形成するように形成されている。また傾斜貫通孔２３の断面形状は、収容している接触子９が傾斜貫通孔２３内をスライドするように定められている。なお本実施の形態では、この傾斜貫通孔２３が、接触子９をスライド自在に受け入れる受入孔を構成している。またホルダ本体１８の上には、傾斜貫通孔２３に挿入された接触子９の被保持部７ｄの端部を、接触子９の長手方向に押して、接点部７ｓを抵抗体５の表面に接触させる力を発生する力付与機構２４が設けられている。この力付与機構２４は、板ばね２５と板ばね２５をホルダ本体１８の上に固定する固定部材２７とから構成されている。板ばね２５は、ホルダ本体１８の上に載せられ、その基端が加熱変形された固定部２７によりホルダ本体１８に固定されている。そして板ばね２５は、先端の自由端で接触子９の被保持部７ｄの端部を抵抗体５に向かって押す力を発生するように構成されている。この例では、接触子９が摺動中に撓むことがない剛性を有しているため、接触子９が移動しているときに、接点部７ｓが跳ねる（スキップする）ことがない。また接点部７ｓのホルダ１８に対する相対的な位置も変わることがない。【００２５】
図５は、本発明に係る可変抵抗器の第２の実施の形態の縦断面図である。なお、本例は図１に示した第１の実施の形態の変形例を示している。そこで図５には、図１に示した部材と同じ部材には、図１に付した符号と同じ符号を付してある。この可変抵抗器では、力付与機構２４のばね部材として、線状ばね２９が用いられている。この線状ばね２９は、線状ばね材料に曲げ加工を施して形成されている。線状ばね２９は、線状ばね部材をＵ字状に曲げて形成した湾曲部２９ａと、この湾曲部から平行に延びる２本の線状部２９ｂとを備えている。湾曲部２９ａは、線状部２９ｂに対して直角に曲げられ、さらに中間部分で折り返されて形成された係止部２９ｃを備えている。この係止部２９ｃを含めて、湾曲部２９ａは、図５に示された状態でＶ字状に見える。この係止部２９ｃは、ホルダ１７に形成された係止孔１７ａ内に嵌められている。この係止孔１７ａは、ホルダ本体１８を厚み方向に貫通しており、係止孔１７ａの入口には係止突起１７ｂが形成されている。そしてこの係止突起１７ｂに係止部２９ｃの先端が係止されて、係止部２９ｃの抜け止めが図られている。線ばね２９の線状部２９ｂの端部が、ホルダ本体１８の表面から離間する方向に曲げられて押圧部２９ｄが構成されている。この押圧部２９ｄで接触子９を抵抗体５に向かって押圧している。その他の構成は図１に示す構造と同じであるので、説明は省略する。【００２６】
図６は本発明の可変抵抗器の実施の形態の更に他の実施の形態の縦断面図である。なおこの実施の形態も図１の実施の形態の変形例である。そこで図６には、図１に示した部材と同じ部材には、図１に付した符号と同じ符号を付してある。本例の可変抵抗器では、力付与機構２４で使用するばね部材として、トーションばね３１が用いられている。本例ではホルダ１７のホルダ本体１８の一方の端部上にトーションばね固定部２８が一体に形成されている。トーションばね固定部２８は、ホルダ本体１８の幅方向（図６の紙面と直交する方向）の一方側に寄った位置に配置されている。このトーションばね固定部２８には、接触子９が存在する側とは反対側の面に、ホルダ本体１８の表面に対して平行に延びるばね支持突起３０が突設されている。このばね支持突起３０にトーションばね３１のコイル部３１ａが通されている。トーションばね３１の図示しない一方の端部は、トーションばね固定部２８に対して固定されている。そしてトーションばね３１の他方の端部（自由端）３１ｂは、接触子９の被支持部７ｄの端部と接触している。トーションばね３１は、他方の端部３１ｂから、接触子９の被支持部７ｂの端部に下向きの力を付与している。この力によって、接触子片７の接点部７ｓは抵抗体５の表面に押し付けられている。その他の構成は図１に示す実施の形態と同様な構成になっている。【００２７】
図７は、本発明に係る可変抵抗器における更に他の実施の形態の縦断面図である。本例の可変抵抗器では、力付与機構２４の力付与手段として圧縮コイルばね３３を用いている。ホルダ１７のホルダ本体１８には、膨出部１９が設けられている。そしてホルダ本体１８と膨出部１９とには、接触子９を受け入れる傾斜孔２３が形成されている。この傾斜孔２３は、上側端部が閉じており、受入孔を構成している。そして傾斜孔２３内には、この接触子９を抵抗体５が位置する方向に押圧するコイルばね３３が収納されている。コイルばね３３は、接触子９の被保持部７ｄの後端部と接触しており、接触子９が収納されている状態で圧縮された状態になっている。なおコイルばね３３の形状は、接触子９の被支持部７ｄの後端部が、コイルばね３３の先端部（下端部）と当接して、コイルばね３３から接触子９に抵抗体５側に向かう力を与えることができる形状になっている。【００２８】
図８（Ａ）及び（Ｂ）乃至図１１（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ摺動用抵抗体が円弧状を呈しており、しかも接触子が所定の角度範囲内を回転運動するタイプの回転型の可変抵抗器に本発明を適用した実施の形態のロータ部の分解斜視図及び組立斜視図である。なお、これら図８（Ａ）及び（Ｂ）乃至図１１（Ａ）及び（Ｂ）においては、図１乃至図７に示した実施の形態を構成する部材と同様の部材に、図１乃至図７に示した符号の数に２００の数を加えた数の符号を付してある。【００２９】
図８（Ａ）は回転型の可変抵抗器のロータ部２０２の分解斜視図、図８（Ｂ）はロータ部２０２の組立後の状態を示す斜視図である。このロータ部２０２は、図１に示した第１の実施の形態の直線運動タイプの可変抵抗器の構造を、回転型の可変抵抗器に変更する場合に用いるものである。この可変抵抗器でも、図１に示す可変抵抗器と同様に、接触子２０９に力を付与する力付与機構２２４の一部を構成する力発生部材として、板ばね２２５を用いている。本例の可変抵抗器は、図８（Ｂ）に破線で示した円弧状の抵抗体２０５が絶縁基板２０３の表面に配置され、さらに絶縁基板２０３の上にロータ部２０２が配置され、絶縁基板２０３に対してロータ部を回転自在に支持する収納ケース（図示せず）が固定された構造を有している。絶縁樹脂材料によって一体成形されたホルダ２１７は、ホルダ本体２１８とホルダ本体に一体に設けられた回転軸２３５とを備えている。ホルダ本体２１８には傾斜貫通孔２２３が形成され、この傾斜貫通孔２２３に接触子２０９が、先端部を露出せるようにして収納されている。板ばね２２５の一端には貫通孔２２５ａが形成されている。この貫通孔２２５ａに挿入された固定部材２２７が加熱変形されて、板ばね２２５の一端がホルダ本体２１８に対して固定されている。回転軸２３５は、図示しない収納ケースに設けられた取付孔に挿入されて、収納ケースに回転自在に支持されている。【００３０】
図９（Ａ）は他の回転型の可変抵抗器のロータ部２０２の分解斜視図、図９（Ｂ）は図９（Ａ）に示したロータ部２０２の組立後の状態を示す斜視図である。本例のロータ部２０２は、図５に示す直線運動タイプの可変抵抗器の構造を回転型の可変抵抗器に変更した場合に用いるものである。なお理解を容易にするために、図９（Ｂ）において、接触子２０９については、実線で図示してある。このロータ部２０２でも、図５に示した可変抵抗器と同様に、力付与機構２２４で用いる力発生部材として線状ばね２２９を用いている。その他の構造は、図８に示した実施の形態と同様である。線状ばね２２９は、線状ばね材料に曲げ加工を施して形成されている。線状ばね２２９は、線状ばね部材をＵ字状に曲げて形成した湾曲部２２９ａと、この湾曲部２２９ａから平行に延びる２本の線状部２２９ｂとを備えている。湾曲部２２９ａは、線状部２２９ｂに対して直角に曲げられ、さらに中間部分で折り返されて形成された係止部２２９ｃを備えている。この係止部２２９ｃを含めて、湾曲部２９ａは、横方向から見てＶ字形状を呈している。この係止部２２９ｃは、ホルダ２１７に形成された係止構造部２１７ｃに係止されている。また線状ばね２２９の２本の線状部２２９ｂの端部も、係止構造部２１７ｂに係止されている。係止構造部２１７ｂは、２本の線状部２２９ｂの端部が入るように横方向に向かって開口する係止溝を備えている。また係止構造部２１７ｃは、湾曲部２２９ａが嵌合される孔部と、係止部２２９ｃが係止される被係止部とを備えた構造を有している。係止構造部２１７ｂ及び２１７ｃに係止した線状ばね２２９の２本の線状部２２９ｂによって、接触子９の被保持部２０７ｄの端部を抵抗体に向かって押圧している。【００３１】
また図１０（Ａ）は他の回転型の可変抵抗器のロータ部２０２の分解斜視図であり、図１０（Ｂ）は図１０（Ａ）のロータ部２０２の組立後の状態を示す斜視図である。なお理解を容易にするために、図１０（Ｂ）において、接触子２０９については、実線で図示してある。このロータ部２０２は、図６に示す直線運動タイプの可変抵抗器を回転タイプの可変抵抗器を回転型の可変抵抗器に変更する場合に用いるものである。このロータ部２０２でも、図６に示す可変抵抗器と同様に、力付与機構２２４で用いる力発生部材としてトーションばね２３１を用いている。本例ではホルダ２１７のホルダ本体２１８の側面上に、ばね支持突起２３０が突設されている。このばね支持突起２３０にトーションばね２３１のコイル部２３１ａが通されている。トーションばね２３１の一方の端部２３１ｃは、ホルダ本体２１８の側方に一体に設けられた膨出部２２８に対して固定されている。そしてトーションばね２３１の他方の端部（自由端）２３１ｂは、ホルダ本体２１８に形成されたスリット２３２内に入った状態で、接触子２０９の被支持部２０７ｄの後端部と接触している。その結果、トーションばね２３１は、他方の端部２３１ｂにより、接触子３０９の被支持部７ｄの端部に下向きの力を付与している。【００３２】
図１１（Ａ）は他の回転型の可変抵抗器のロータ部２０２の分解斜視図であり、図１１（Ｂ）はこのロータ部２０２の組立後の状態を示す斜視図である。図１１（Ｂ）においては、理解を容易にするために、接触子２０９を実線で示してある。本例のロータ部２０２は、図７に示す直線運動タイプの可変抵抗器の構造を回転型の可変抵抗器に変更する場合に用いるロータ部である。したがってこのロータ部２０２でも、図７に示す可変抵抗器と同様に、力付与機構２２４で用いる力発生部材材として、圧縮コイルばね２３３を用いている。【００３３】
図１２（Ａ）乃至（Ｃ）は、直線運動タイプの本発明に係る可変抵抗器の更に他の実施の形態の一部縦断面図をそれぞれ示している。図１２（Ａ）乃至（Ｃ）においては、図１、図６及び図７に示した３つの実施の形態を構成する部材と同様の部材に、図１乃至図７に示した符号の数に３００の数を加えた数の符号を付して、説明を省略する。これらの実施の形態では、接触子３０９が抵抗体３０５に対して直交方向に向かって延びている。したがって接触子３０９を受け入れる貫通孔または受入孔３２３は、ホルダ本体３１８内を垂直方向に延びている。この例では、接触子３０９の先端面３０７ｆが全面的に抵抗体３０５の表面と接触している。しかしながら接触子３０９の先端面３０７ｆに傾斜を付けて、傾斜した先端面の先端縁部を接点部として、抵抗体３０５上を摺動させるようにしてもよいのは勿論である。【００３４】
図１３は、本発明を直線移動タイプの可変抵抗器に適用した更に他の実施の形態の主要部の概略構成を示す図である。また図１４（Ａ）及び（Ｂ）は、図１３の実施の形態で使用する接触子と保持用ばね部材の分解斜視図と、ホルダを含めた分解斜視図である。図１３及び図１４においては、図１乃至図７に示した部材と同様の部材には、図１乃至図７に示した符号の数に４００の数を加えた数の符号を付して、説明を省略する。この例では、接触子４０９に力を付与する力付与機構４２４が、ホルダ４１７と保持用ばね部材４２０とから構成されている。保持用ばね部材４２０は、ホルダ本体４１８に固定される基部４２０ａと、基部４２０ａと連続して設けられて抵抗体４０５に向かって傾斜した状態で延びる撓み部４２０ｂと、撓み部４２０ｂと連続して設けられて接触子が機械的に取り付けられる接触子取付部４２０ｃとを備えた金属板から形成された板ばね部材である。矩形状の接触子取付部４２０ｃの各辺の中央部には、４つのカシメ用の爪部４２０ｄが一体に設けられている。そして接触子４０９には、これら４つの爪部４２０ｄが嵌合される４つのスリット４０９ａが形成されている。接触子４０９は、爪部４２０ｄにスリット４０９を嵌合させた状態で、爪部４２０ｄをカシメることにより、接触子取付部４２０ｃに取り付けられている。なおこの実施の形態では、接触子４０９が抵抗体４０５に対して垂直方向から当接している。なお図１の実施の形態と同様に、接触子４０９を抵抗体４０５に対して傾斜させるように、接触子取付部４２０ｃに取り付けるようにしてもよいのは勿論である。またばね部材４２０の基部４２０ａには、貫通孔４２０ｅが形成されている。そしてホルダ本体４１８には、抵抗体４０５側に向かって膨出する膨出部４１９が一体に設けられている。また膨出部４１９の抵抗体４０５と対向する対向面４１９ａは、傾斜しており、対向面４１９ａには、加熱変形可能な固定部４２７が一体に形成されている。保持用ばね部材４２０は、基部４２０ａに設けた貫通孔４２０ｅに固定部４２７が嵌合された後、その先端部が加熱変形されて、膨出部４１９に対して固定されている。このように構成した可変抵抗器では、図示しないケース内にホルダ４１７と絶縁基板４０３とが収納された状態において、保持用ばね部材４２０の撓み部４２０ｂが撓んだ状態になる。その結果、撓み部４２０ｂの撓み量が、接触子４０９を抵抗体４０５に向かって押し付ける力を発生する。【００３５】
図１５（Ａ）及び（Ｂ）は、図１３の可変抵抗器に対して使用可能な接触子４０９と保持用ばね部材４２０の異なる例を示す分解斜視図と、ホルダ４１７と接触子４０９を取付けた保持用ばね部材４２０とを含む分解斜視図である。この例では、保持用ばね部材４２０の接触子取付部４２０ｃに２つの突起４２０ｆと１つの貫通孔４２０ｇとを形成してある。そして接触子４０９にも貫通孔４１９が形成され、接触子４０９の貫通孔４１９と接触子取付部４２０ｃの貫通孔４２０ｇにリベット４４０を挿入に、リベット４４０の先端を潰して接触子４０９を接触子取付部４２０ｃに取り付けている。なお突起４２０ｆは接触子４０９の縁部と係合して回り止め機能を発揮する。【００３６】
図１６（Ａ）及び（Ｂ）は、図１３の可変抵抗器に使用可能な、別の接触子４０９と保持用ばね部材４２０の異なる取付状態を示すための分解斜視図と、接触子４０９を取付けた保持用ばね部材４２０とを含む分解斜視図である。この例では、保持用ばね部材４２０の接触子取付部を逆Ｕ字状態に折り曲げて、２枚の板状部４２０ｈ及び４２０ｉで接触子４０９を挟み持つ挟持機構を構成している。一方の板状部４２０ｈには、他方の板状部４２０ｉ側に向かって突出する打ち出し突起４２０ｊが形成されている。そして接触子４０９には打ち出し突起４２０ｊが嵌合される貫通孔４１９が形成されている。この例では、２枚の板状部４２０ｈ及び４２０ｉで接触子４０９を挟み持ち、打ち出し突起４２０ｊが貫通孔４１９に嵌合されて抜け止めと回り止めとが図られている。【００３７】
図１７（Ａ）は、板ばねを用いた保持用ばね部材５２０のさらに他の例を示す斜視図であり、図１７（Ｂ）は、この保持用ばね部材５２０に接触子５１９を取り付ける場合を説明するための分解斜視図であり、図１７（Ｃ）は保持用ばね部材５２０に接触子５１９を取り付けた状態の斜視図である。この例では、保持用ばね部材５２０の一方の端部に、図示しないホルダに固定される際に使用される切り欠き部５２０ｍを備えている。また保持用ばね部材５２０は中央部にスリット５２０ｎが形成され、他方の端部にはスリット５２０ｎを間に挟むように２つの貫通孔５２０ｋが形成されている。また接触子５０９には、被保持部５０７ｄに、ばね部材５２０に設けた２つの貫通孔５２０ｋと整合する２つの貫通孔５１９が形成されている。ばね部材５２０と接触子５０９とは、整合させた貫通孔５１９と貫通孔５２０ｋとに、リベット５４０を貫通させ、リベット５４０の先端を変形することにより結合される。【００３８】
図１７（Ａ）は、板ばねを用いた保持用ばね部材５２０のさらに他の例を示す斜視図であり、図１７（Ｂ）は、この保持用ばね部材５２０に接触子５１９を取り付ける場合を説明するための分解斜視図であり、図１７（Ｃ）は保持用ばね部材５２０に接触子５０９を取り付けた状態の斜視図である。この例では、保持用ばね部材５２０の一方の端部に、図示しないホルダに固定される際に使用される切り欠き部５２０ｍを備えている。また保持用ばね部材５２０は中央部にスリット５２０ｎが形成され、他方の端部にはスリット５２０ｎを間に挟むように２つの貫通孔５２０ｋが形成されている。また接触子５０９には、被保持部５０７ｄに、ばね部材５２０に設けた２つの貫通孔５２０ｋと整合する２つの貫通孔５１９が形成されている。ばね部材５２０と接触子５０９とは、整合させた貫通孔５１９と貫通孔５２０ｋとに、リベット５４０を貫通させ、リベット５４０の先端を変形することにより結合される。【００３９】
図１８（Ａ）は、板ばねを用いた保持用ばね部材６２０のさらに他の例を示す斜視図であり、図１８（Ｂ）は、この保持用ばね部材６２０に接触子５０９を取り付ける場合を説明するための分解斜視図であり、図１８（Ｃ）は保持用ばね部材６２０に接触子５１９を取り付けた状態の斜視図である。なおこれらの図においては、保持用ばね部材６２０については、図１７（Ａ）に示したばね部材５２０と同様に部分に、図１７（Ａ）に付した符号の数字に１００の数を加えた数の符号を付して説明を省略する。この例では、保持用ばね部材６２０の他方の端部にスリット５２０ｎを間に挟むように２つの筒状部６２０ｐを備えている。ばね部材６２０と接触子５０９とは、筒状部６２０ｐを貫通孔５１９に挿入した後、筒状部６２０ｐの先端をカーリング加工することにより結合される。【００４０】
図１９（Ａ）乃至（Ｃ）は、保持用ばね部材をスプリングワイヤによって構成する場合の例の斜視図をそれぞれ示している。保持用ばね部材７２０，８２０，９２０の構造は、上記の例に限定されるものではなく、どのような構造であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明の可変抵抗器では、カーボン繊維を含む接触子が、摺動動作を行っているときに、撓むことがない剛性を有しているので、接点部を常に安定した状態で抵抗体に接触させることができる。特に本発明では、ホルダに、接触子の接点部を抵抗体の表面に押し付ける力を、接触子に付与する力付与機構を接触子とは別に設けている。したがって接触子の形状及び剛性に応じた適正な付勢力で接触子を抵抗体に対して押し付けることができる。その結果、接触子の接点部が摩耗をし始めても、接点部と抵抗体の表面との間の接触抵抗が極端に変わることがない。また接点部と抵抗体との間に、摩耗粉等が入り込むような隙間が形成されることがない。さらに、カーボン繊維を含む接触子の接点部を長い期間にわたって、適正な範囲の押し付け力で抵抗体の表面に対して押し付けることができる利点が得られる。
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【国際調査報告】
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