(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、第１の接続部を有する第１の電極パターンと、第２の接続部を有する第２の電極パターンと、前記第１の接続部に接続される一方の端部と前記第２の接続部に接続される他方の端部とを有し前記両端部が前記基板上で対向するように円弧形状に形成された抵抗体と、前記基板に対して相対的に回転可能で且つ前記抵抗体の表面を摺動可能な摺動子と、が設けられた回転形可変抵抗器において、
前記第１の電極パターンは、前記第１の接続部とそれ以外の部分が前記基板に設けられた面の上に形成され、第１の絶縁体は、その一端部が前記第１の接続部の上に積層され他端部が前記面の上に形成されて、前記第２の電極パターンは、前記第２の接続部が前記第１の絶縁体の前記他端部の上に積層されるとともに他の部分が前記面の上に形成されており、
前記抵抗体の一方の端部が前記第１の接続部の上に積層され、前記抵抗体の他方の端部が前記第２の接続部の上に積層されていることを特徴とする回転形可変抵抗器。
【請求項２】
前記第１の接続部と前記第２の接続部は、前記面に沿う方向へ間隔を空けて形成されている請求項１記載の回転形可変抵抗器。
【請求項３】
前記抵抗体の一方の端部は、前記第１の接続部に積層されているとともに、前記第１の絶縁体の前記一端部の上にも積層されている請求項１または２記載の回転形可変抵抗器。
【請求項４】
前記抵抗体の一方の端部と他方の端部との間に第２の絶縁体が積層されている請求項１ないし３のいずれかに記載の回転形可変抵抗器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、摺動子が抵抗体の表面を移動することにより抵抗値が変化する回転形可変抵抗器に係わり、特に有効回転角度を拡大して可変範囲を広げることを可能とした回転形可変抵抗器に関する。
【背景技術】
【０００２】
図５は特許文献１に開示されている回転形可変抵抗器の基板を示す平面図である。
【０００３】
特許文献１に記載されている回転形可変抵抗器は、図示しない軸部を回転させると、前記軸部に設けられた摺動子の一方の接片が摺動軌跡Ｓ１の範囲で集電体２４上を摺動し、また他方の接片が抵抗体２５の表面を摺動軌跡Ｓ２の範囲で摺動する。これにより、端子２２と端子２３との間の抵抗値を可変できるようになっている。
【０００４】
なお、特許文献１では従来設けられていた引き出し部を不要とすることにより、抵抗体２５の有効回転角度を大きくして、可変範囲の拡大を図っている。
【０００５】
また特許文献２には、抵抗体パターンを渦巻き状に形成することにより、有効回転角度を広げた回転形可変抵抗器に関する技術が記載されている。
【特許文献１】特開２０００−１３８１０９号公報
【特許文献２】実開昭５９−７７２０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１および特許文献２においても指摘されるように、回転式の可変抵抗器では、摺動子が摺動する抵抗体パターンの有効回転角度を可能な限り３６０度に近づけることにより、可変範囲の大きな可変抵抗器が要求される。
【０００７】
ここで、特許文献１において抵抗体２５の有効回転角度を可能な限り３６０度に近づけるためには、一方の引き出し部２６の端部２６ｂと他方の引き出し部２６の端部２６ｂとの間に存在する無効な回転角度を限りなく０とする必要がある。
【０００８】
しかし、引き出し部２６の両端部２６ｂ，２６ｂは共に銀（Ａｇ）で形成されているため、両端部間の距離が接近し過ぎると、マイグレーションによってこの間の絶縁抵抗が低下し、最悪の場合には短絡するという問題がある。
【０００９】
そこで、マイグレーションを防止するために、引き出し部２６の両端部２６ｂ，２６ｂを抵抗体で覆うことも行われている。しかしながら、抵抗体は印刷によって形成されるため、接近した両端部２６ｂ，２６ｂを抵抗体で覆う場合には印刷精度（印刷ズレ）を考慮し、両端部２６ｂ，２６ｂ間にある程度の距離を設ける必要がある。よって、この場合においても、結果として大きな有効回転角度を得ることは困難である。
【００１０】
一方、特許文献２は抵抗体パターンを渦巻き形状とすることにより、前記特許文献１の問題を解決しようとするものである。
【００１１】
しかし、特許文献２に記載のものでは、抵抗体の一方の端部と他方の端部とを径方向にずらす必要があるため、径方向の寸法が大きくなって回転形可変抵抗器を小型化しにくくなるという問題がある。
【００１２】
本発明は上記従来の課題を解決するためのものであり、小型でありながら大きな有効回転角度を確保することにより、可変範囲を広げることを可能とした回転形可変抵抗器を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、基板と、第１の接続部を有する第１の電極パターンと、第２の接続部を有する第２の電極パターンと、前記第１の接続部に接続される一方の端部と前記第２の接続部に接続される他方の端部とを有し前記両端部が前記基板上で対向するように円弧形状に形成された抵抗体と、前記基板に対して相対的に回転可能で且つ前記抵抗体の表面を摺動可能な摺動子と、が設けられた回転形可変抵抗器において、
前記第１の電極パターンは、前記第１の接続部とそれ以外の部分が前記基板に設けられた面の上に形成され、第１の絶縁体は、その一端部が前記第１の接続部の上に積層され他端部が前記面の上に形成されて、前記第２の電極パターンは、前記第２の接続部が前記第１の絶縁体の前記他端部の上に積層されるとともに他の部分が前記面の上に形成されており、
前記抵抗体の一方の端部が前記第１の接続部の上に積層され、前記抵抗体の他方の端部が前記第２の接続部の上に積層されていることを特徴とするものである。
【００１４】
また本発明は、前記第１の接続部と前記第２の接続部は、前記面に沿う方向へ間隔を空けて形成されているものである。
【００１５】
さらに本発明は、前記抵抗体の一方の端部は、前記第１の接続部に積層されているとともに、前記第１の絶縁体の前記一端部の上にも積層されているものである。
【００１６】
本発明では第１の電極パターンの接続部と第２の電極パターンの接続部との間に絶縁体を介在させることにより、平面視した場合（すなわち、絶縁体を透視した場合）に両接続部間を近づけることができるので、有効回転角度を大きくすることができる。また絶縁体により、両接続部間の絶縁性を向上させることができる。さらに両接続部間に絶縁体が存在するため、電極パターンとして銀を用い両接続部を近接配置した場合であっても両者間に生じやすいマイグレーションの発生を防止することができる。
【００１７】
また、平面視したときに、第１の接続部と第２の接続部とをより近接配置させることが可能となるため、有効回転角度をさらに広げることが可能となる。
【００１８】
さらには、抵抗体を形成すると、同時に電極パターンの接続部を覆って保護することが可能となるため、生産性に優れたものとすることができる。また電極パターンに銀を含ませて形成した場合でも、前記抵抗体で電極パターンの接続部を覆っているため、マイグレーションの発生を効果的に抑制することが可能となる。
【００１９】
さらに、前記抵抗体の一方の端部と他方の端部との間に第２の絶縁体が積層されているものが好ましい。
【００２０】
上記構成では、抵抗体に対し摺動子を相対的に３６０度以上回転させた場合であっても、抵抗体の一方の端部と他方の端部との間の絶縁性を長期にわたって持続させることができるため、動作寿命の長いエンドレスタイプの回転形可変抵抗器を提供できる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明では、第１の絶縁体により、第１，第２の電極パターンの接続部間の距離を近づけることができるため、可変範囲の広い回転形可変抵抗器を提供することができる。
【００２２】
また有効回転角度を広げることにより、可変範囲を広げることが可能となるため、回転形可変抵抗器が大型となることを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
図１は本発明の実施の形態として回転形可変抵抗器を示す分解斜視図、図２は回転形可変抵抗器に備えられる基板の平面図である。
【００２４】
図１および図２に示す回転形可変抵抗器は、主として絶縁性の成形体からなる基板１と、摘み部材８、摺動部材９および軸部材１０で形成されている。前記基板１は、円形状の第１の基部１ａと、前記第１の基部１ａから矩形状に突出する第２の基部１ｂとを有し、前記第１の基部１ａの中央には中心孔１ｃが設けられている。
【００２５】
前記第２の基部１ｂには複数の金属製の端子２，３，３が埋設されている。図２に示すように前記端子２，３，３の一方の端部２ａ，３ａ，３ａは前記第２の基部１ｂの端面から図示Ｙ２方向の外方に突出されており、他方の端部２ｂ，３ｂ，３ｂは基板１の表面（Ｚ１側の面）に露出されている。
【００２６】
前記第１の基部１ａの表面には、銀等を含む導電材料からなる集電部４が中心孔１ｃの回りに環状に周設されている。なお、前記端子２の他方の端部２ｂは前記集電部４の下面に接続されている。よって、前記集電部４と前記端子２とは同電位に設定されている。
【００２７】
前記第２の基部１ｂの表面には、銀等を含む導電材料からなる第１の電極パターン６Ａと第２の電極パターン６Ｂが形成されている。前記第１，第２の電極パターン６Ａ，６Ｂは、ともに図示Ｙ１−Ｙ２方向に延びる第１の接続部６ａ１，第２の接続部６ａ２と、前記第１，第２の接続部６ａ１，６ａ２から両側方向（図示Ｘ１およびＸ２方向）に円弧形状に延びる円弧状部６ｂ，６ｂと、この円弧状部６ｂ，６ｂの端部に形成された接続端６ｃ，６ｃとを有している。そして、図２に示すように前記接続端６ｃ，６ｃは前記端子３，３の他方の端部３ｂ，３ｂに接続されている。また第１の電極パターン６Ａの第１の接続部６ａ１と第２の電極パターン６Ｂの第２の接続部６ａ２との間には所定の隙間寸法Ｗからなる狭小領域Ｓが形成されている。
【００２８】
前記集電部４の外周と前記第１，第２の電極パターン６Ａ，６Ｂの円弧状部６ｂ，６ｂとの間には、円環の一部が切断された円弧形状からなる抵抗体５が周設されている。抵抗体５の端部５ａ，５ｂは前記第１，第２の電極パターン６Ａ，６Ｂの第１，第２の接続部６ａ１，６ａ２の先端にそれぞれ接続されている。
【００２９】
すなわち、前記端子３，３の端部３ａ，３ａと前記抵抗体５の端部５ａ，５ｂとは、前記端子３，３および第１，第２の電極パターン６Ａ，６Ｂを介して電気的に接続されている。よって、前記端子３，３の端部３ａ，３ａと前記抵抗体５の端部５ａ，５ｂとはそれぞれ同電位に設定されている。
【００３０】
図１に示すように、摘み部材８は、絶縁材料で円盤状に形成されており、その中央には孔８ａが設けられる。また摘み部材８の外縁には凹凸部８ｂが形成されている。前記凹凸部８ｂは操作者の指が摘み部材８に回転を与えたときに、前記指と外縁との間の滑りを防止する。
【００３１】
前記摘み部材８の下部には、りん青銅などの金属製板バネで形成された摺動部材９が固着されている。そして、摺動部材９は、前記集電部４の表面を軽く弾圧しながら摺動する摺動子９ａと、前記抵抗体５の表面を軽く弾圧しながら摺動する摺動子９ｂとを有している。なお、前記摺動子９ａおよび摺動子９ｂのうち、前記集電部４および抵抗体５に接する部分が摺動接点である。
【００３２】
前記軸部材１０は、前記摘み部材８の孔８ａと基板１の中心孔１ｃに挿通されており、軸部材１０が基板１の中心孔１ｃから抜けないように、軸部材１０の先端が基板１の裏面側で保持されている。前記摘み部材８は基板１に対向しつつ前記摺動部材９と一体でエンドレスに回転可能となっている。
【００３３】
そして、前記摘み部材８に回転を与えると、摺動部材９の摺動子９ａ，９ｂが前記集電部４と抵抗体５の表面をそれぞれ摺動軌跡Ｌ１，Ｌ２で摺動するため、端子２と端子３，３との間の抵抗値が可変させられる。
【００３４】
図２において、符号αは前記抵抗体５が抵抗として有効に機能する有効回転角度を示し、符号βは抵抗体５が抵抗として機能しない無効回転角度を示しており、両者はα＋β＝３６０度の関係にある。
【００３５】
ここで、第１の電極パターン６Ａの第１の接続部６ａ１と第２の電極パターン６Ｂの第２の接続部６ａ２との間の隙間寸法Ｗを狭く又は短くすると、前記無効回転角度βを小さくできるため、前記有効回転角度αを大きくすることができ、抵抗値の可変範囲を拡大することが可能である。
【００３６】
ただし、前記隙間寸法Ｗを短くして第１の電極パターン６Ａの第１の接続部６ａ１と第２の電極パターン６Ｂの第２の接続部６ａ２を接近し過ぎると、前記両電極パターン６Ａ，６Ｂは銀を含有しているため、両者の間に発生するマイグレーションや、マイグレーションを防止するために第１，第２の接続部６ａ１，６ａ２を覆う抵抗体の印刷ズレ等により、この間の絶縁性が低下して短絡が生じる可能性がある。
【００３７】
そこで、前記第１の電極パターン６Ａの第１の接続部６ａ１と第２の電極パターン６Ｂの第２の接続部６ａ２などを以下のような構造および工程で形成することにより、無効回転角度βを極小化している。
【００３８】
なお、図１、図２においては、理解しやすくするために、第１，第２の電極パターン６Ａ，６Ｂが基板１の表面に露出するように図示したが、後述するように、電極パターン６Ａ，６Ｂは抵抗体あるいは絶縁体で覆われており外部には露出することのない構成が好ましい。
【００３９】
図３ＡないしＤは、回転形可変抵抗器の製造方法を平面的に示す工程図、図４ＡないしＤは、図３ＡないしＤに対応する回転形可変抵抗器の製造方法を各図のＡ−Ａ線における断面で示す工程図である。なお、前記Ａ−Ａ線は第１の電極パターン６Ａの第１の接続部と第２の電極パターン６Ｂの第２の接続部とを通る仮想の切断線である。また図３ＡないしＤでは、各工程で形成される部位を斜線で示している。
【００４０】
本発明の実施の形態に示す製造方法では、以下の第１ないし第４の工程によって回転形可変抵抗器が製造される。
【００４１】
第１の工程では、図３Ａに示すように先ず基板１の表面に集電部４と第１の電極パターン６Ａが形成される。例えば、溶媒に熱硬化性のバインダー樹脂と銀粉を分散させた電極ペーストを前記基板１上にスクリーン印刷し、それを所定の温度環境下で乾燥させて前記溶媒を除去し焼成することにより、前記集電部４と第１の電極パターン６Ａとが同時に形成される。なお、図４Ａでは基板１の上に第１の電極パターン６Ａの第１の接続部６ａ１のみが現れている。
【００４２】
第２の工程では、図３Ｂおよび図４Ｂに示すように絶縁体（第１の絶縁体）１１が前記第１の電極パターン６Ａの第１の接続部６ａ１の一部（左半分）と前記基板１上の狭小領域Ｓに直接重ねられる。これにより、前記第１の電極パターン６Ａの第１の接続部６ａ１のうち、前記狭小領域Ｓに向く側（図３Ｂおよび図４Ｂでは第１の接続部６ａ１左半分）が前記絶縁体１１によって部分的に覆われ、第１の接続部６ａ１の右半分が外部に露出される。なお、前記絶縁体１１はレジストなどの絶縁性材料が好ましく、スクリーン印刷によって形成することができる。
【００４３】
第３の工程では、図３Ｃおよび図４Ｃに示すように第２の電極パターン６Ｂが形成される。このとき、前記第２の電極パターン６Ｂの第２の接続部６ａ２は前記絶縁体１１の一部と前記基板１の双方に形成される。なお、この場合も上記同様に電極ペーストがスクリーン印刷され、焼成工程を経ることにより第２の電極パターン６Ｂが形成される。
【００４４】
第４の工程では、図３Ｄおよび図４Ｄに示すように抵抗体５が形成される。前記抵抗体５は、例えば溶媒に熱硬化性のバインダー樹脂とカーボン粉を分散させた抵抗ペーストを前記集電部４の外周に略円環状にスクリーン印刷するとともに、第１，第２の電極パターン６Ａ，６Ｂを覆うようにスクリーン印刷し、その後に所定の温度環境下での焼成工程を経ることにより形成される。この工程では、図４Ｄに示すように、前記抵抗体５の一方の端部５ａが前記絶縁体１１の右端と、前記第１の電極パターン６Ａの第１の接続部６ａ１の外部に露出されている部分に積層される。同時に、抵抗体５の他方の端部５ｂが前記第２の電極パターン６Ｂの第２の接続部６ａ２の表面に積層される。
【００４５】
そして、次の工程で図４Ｄに点線で示すように、抵抗体５の端部５ａ，５ｂと一部重なるように、両端部５ａ，５ｂ間に第２の絶縁体１２を積層する。これにより、抵抗体５で覆われず露出する電極パターン（銀パターン）がある場合でも、第２の絶縁体１２で覆うことができる。すなわち、第１，第２の電極パターン６Ａ，６Ｂは絶縁体または抵抗体のいずれかで覆われ、外部に露出されないため、マイグレーションや硫化という問題が生じることがない。
【００４６】
上記実施の形態による製造工程で形成された回転形可変抵抗器では、図４Ｄに示すように第１の電極パターン６Ａの第１の接続部６ａ１と第２の電極パターン６Ｂの第２の接続部６ａ２との間に絶縁体１１を幅方向に介在させることにより、第１の接続部６ａ１と第２の接続部６ａ２との間隔を見かけ上広げることができる。よって、第１，第２の電極パターン６Ａ，６Ｂに積層する抵抗体等の印刷精度を従来に比べて高めなくとも、確実に第１，第２の電極パターン６Ａ，６Ｂを抵抗体等で覆うことができ、第１の接続部６ａ１と第２の接続部６ａ２との間に生じるマイグレーションの発生を防止できるとともに、絶縁体１１の介在により、両接続部６ａ１，６ａ２間の絶縁性を高めることが可能となる。
【００４７】
よって、従来に比較して前記狭小領域Ｓの隙間寸法Ｗを狭めることが可能となり、第１の接続部６ａ１と第２の接続部６ａ２とを近接配置することができるようになる。よって、ほぼ円環状または円弧形状に形成された抵抗体５の前記無効回転角度βを小さすることができ、前記有効回転角度αの範囲を拡大することが可能となる。よって、可変範囲の大きな回転形可変抵抗器を提供することができる。
【００４８】
なお、上記実施の形態において、隙間寸法Ｗをほぼ０とすることは可能である。
【００４９】
また回転形可変抵抗器を長時間使用すると、抵抗体５の表面を前記摺動子９ｂの摺動接点が摺動したときの摩耗によって抵抗体５から削れ粉が発生する。そして、この回転形可変抵抗器の摺動接点が、一方の端部５ａと他方の端部５ｂとの間を往復する構造ではなく、３６０度以上にわたって回転する構造である場合には、特に抵抗体５の端部５ａ，５ｂの縁部が削れやすく前記摺動接点に付着した前記削れ粉が前記抵抗体５の一方の端部５ａと他方の端部５ｂとの間に尾を引くことにより、一方の端部５ａと他方の端部５ｂとの間の絶縁性が低下しやすくなり、回転形可変抵抗器としての動作寿命が短くなるという現象が起こりうる。
【００５０】
このような回転形可変抵抗器の場合には、図４Ｄに点線で示すように、抵抗体５の一方の端部５ａと他方の端部５ｂとの間に第２の絶縁体１２を積層しておくことにより、削れやすい端部５ａ，５ｂの縁部が第２の絶縁体１２によって覆われるため、回転形可変抵抗器としての動作寿命を延ばすことが可能である。
【００５１】
なお、上記実施の形態では、摺動部材が回転するもので説明したが、本発明はこれに限られず、摺動部材（摺動子）が固定されており、抵抗体が形成された基板が回転する回転形可変抵抗器にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の実施の形態として回転形可変抵抗器を示す分解斜視図、
【図２】回転形可変抵抗器に備えられる基板の平面図、
【図３】ＡないしＤは本発明の実施の形態として回転形可変抵抗器の製造方法を平面的に示す工程図、
【図４】ＡないしＤは、図３ＡないしＤに対応する回転形可変抵抗器の製造方法を各図のＡ−Ａ線における断面で示す工程図、
【図５】特許文献１に開示されている回転形可変抵抗器の基板を示す平面図、
【符号の説明】
【００５３】
１  基板
１ａ  第１の基部
１ｂ  第２の基部
２，３  端子
４  集電部
５  抵抗体
５ａ，５ｂ  抵抗体の端部
６Ａ  第１の電極パターン
６Ｂ  第２の電極パターン
６ａ１  第１の接続部
６ａ２  第２の接続部
８  摘み部材
９  摺動部材
１０  軸部材
１１  絶縁体（第１の絶縁体）
１２  絶縁体（第２の絶縁体）
Ｓ  狭小領域
Ｌ１，Ｌ２  摺動軌跡
α  有効回転角度
β  無効回転角度
【図５】
0004301898.tif 000002
【図１】
0004301898.tif 000003
【図２】
0004301898.tif 000004
【図３】
0004301898.tif 000005
【図４】
0004301898.tif 000006