专利名称：可变电阻器的制作方法
技术领域：
本发明是涉及一种可变电阻器。特别是涉及一种通过使安装在可旋转的旋转轴上的滑动触头在基板上的电阻体及集电体上的滑动，来调节电阻值的可变电阻器。
在基板100的中心孔(轴承孔)101中安装由能够自由旋转的具有由导电材料构成的滑动触头的由树脂成型品构成的旋转轴107，在旋转轴107上安装有由导电材料构成的滑动触头108，该滑动触头108具有在电阻器105上滑动接触的接片108a和在集电器104上滑动接触的接片108b。由接片108a与108b的位置来调节端子112与113之间的电阻值。
而且，在基板100上安装有由树脂成型品构成的盖109，如
图11所示，在该盖109上，形成由扣合在基板100的背面边缘上的扣合钩109a。即，在使用如图12所示的模具121、122对盖109进行树脂成型时，扣合钩109a是由模具121的销部121a所形成，而由销部121a的拔出痕迹则形成开口109b。图7(a)给出了6个开口109a的图示。
发明内容
然而，在如图7～10所示的可变电阻器中，在旋转轴107的中心孔107a中插入图中未表示的轴杆，由该轴杆给予旋转轴107以旋转力。可变电阻器中旋转轴的旋转数可达数百万次。旋转轴107的凸缘部107b与基板100的表面相滑动接触(图8中符号A所表示的部位)，会产生树脂粉末。产生的树脂粉末可能会附着到附近的集电体104及电阻体105上，形成接片108a与108b的接触障碍，导致旋转寿命的下降。
如图7～12所示，由于不可避免地要形成为得到扣合钩109a而将销部121a拔出的痕迹开口109b，所以灰尘等微细异物就容易从该开口109b进入盖109的内部，从而可能发生滑动触头108的接触障碍或短路，导致旋转寿命的下降。
而且，在基板100上安装盖109时，盖109有发生不规则倾斜的可能性。例如盖109沿如图10所示的箭头Y方向倾斜时，盖109的顶部就会对滑动触头108的接片108a产生压力，将会导致接片108a变形等。
进而，在图13中，由于在所述可变电阻器中，由于旋转轴107的旋转数可达数百万次，所以就要求旋转轴107及与其配合的轴承有足够的强度，以承受轴杆的偏心或不均匀所带来的冲击。也就是说，希望轴承101的有效孔径部分C尽量的大，旋转轴107的壁厚B尽量的厚。
因此，在传统的可变电阻器中，为了确保轴承孔101的有效孔径部分C的必要量，就需要基板100具有一定的厚度，这样，就很难实现薄形化，而且，轴杆的大型化，虽然对其自身的抗旋转断裂强度可获得提高，但由于必须确保旋转轴107的壁厚B具有足够的厚度，所以，轴杆(中心孔)的大型化就使得可变电阻器自身的体积增大。这与电子部件的小型化的要求是背道而驰的，使小型化的实施变得困难。
换言之，为了使基板100薄形化，应使有效径部分C变小，或为了使轴杆大型化而使壁厚B变薄，这些都会导致轴承部分的强度下降，引起易于磨损等问题。
进而，如图7～9所示，集电体104是由含银等良导体的涂料经涂敷、烧成而在基板100上形成，并具有与另一端子112的另一端112b的规定的物理接合强度。但是，这种接合属于金属材料112与涂料的烧结物之间，即异种物质之间的接合，未必能够获得足够的强度。这样，对端子进行切断或弯曲加工时的载荷、或由于基板100与集电体104之间的热膨胀系数的差异而形成的应力，就可能会引起所述接合的剥落，使作为电子部件的可靠性下降。而且，由于银的硫化还会使接触电阻增大，从而导致产品质量的下降。
而且，由于是在基板100上将涂料涂敷与烧结而形成的集电体104，所以还会使设备与工序增加，导致成本上升。
鉴于上述问题，本发明的目的在于，提供一种可变电阻器，能够避免在分别由树脂材料构成的基板与旋转轴之间发生树脂粉末的不良影响。
本发明的目的还在于，提供一种可变电阻器，在盖上不形成不必要的贯通至可变电阻器内部的开口部，从而能够防止微细异物的侵入。
本发明的目的还在于，提供一种可变电阻器，在对于基板组装盖时，能够避免内部部件的滑动触头的变形。
本发明的目的还在于，提供一种可变电阻器，可强化旋转轴的轴承部分，并可提高耐久性，同时可实现基板的薄形化、和旋转轴的大径化(旋转轴的薄轴化)。
本发明的目的还在于，提供一种可变电阻器，端子与集电体的连接可靠性高、且成本能够降低。
为了达到上述目的，本发明的可变电阻器，在由树脂构成的基板上，同心设置其各个端子构成电连接的电阻体及集电体，并且在所述基板上安装有由树脂材料构成的旋转轴，在所述旋转轴上安装有能够在电阻体及集电体上滑动的滑动触头，其特征在于在所述基板上形成能够旋转自如地安装所述旋转轴的中心孔，并且在所述基板上，形成在与该中心孔的同心圆上通过阶差面与该中心孔形成连续的凹部，在所述旋转轴上形成与所述凹部的阶差面对向的阶差面，所述旋转轴的阶差面与所述凹部的阶差面相互接触。
在本发明的可变电阻器中，各自由树脂构成的基板与旋转轴，通过在基板中心孔上形成的凹部阶差面与旋转轴上形成的阶差面相接触，旋转轴在该接触状态下旋转。在相互接触的阶差面之间虽然会产生树脂粉末，但该产生场所限于基板中心孔的内周面，树脂粉末不会向基板的表面飞散。所以，在基板表面设置的集电体与电阻体上就不会附着树脂粉末，从而可防止与滑动触头接触的障碍及旋转寿命的降低。
特别是，理想的是，把所述滑动触头安装在由旋转轴外周面凸出的凸缘部，并且在该凸缘部与基板的表面之间形成空隙。这样能够确实防止基板表面树脂粉末的发生。
而且，所述中心孔还可以形成在基板背面凸出的圆环状凸起部中，从而使旋转轴内插入的轴杆的轴承部分的强度得到增强。进而，理想的是，圆环状的凸起部能够嵌合在印刷基板的孔部。实际安装时能够使可变电阻器的高度降低，并使圆环状的凸起部能够得到印刷基板的支撑。同时，可起到决定可变电阻器相对于基板的位置的作用。
本发明中的可变电阻器，具有以下特征所述基板由所述树脂材料的盖所覆盖，在所述基板的侧面形成第1扣合部，在所述设置在所述盖的侧面的凸起片上，形成有与所述基板的第1扣合部相扣合的第2扣合部，在该凸起片的附近，不存在与可变电阻器的内部相贯通的开口部。
具体说来，本说明书中所指的可变电阻器的内部，是指基板表面与覆盖该基板的盖之间所形成的空间。
本发明中的可变电阻器中，由于在盖的凸起片上形成的第2扣合部在凸起片附近不存在贯通至可变电阻器的内部的开口部，所以能够确保盖内部的防尘性，即能够阻止微小异物的侵入。
特别是，第2扣合部是沿着凸起片方向上形成的贯通孔，所以在凸起片附近就不会留下在盖的树脂成型时由模具上设计的销部拔出而残留的痕迹。而且，所述贯通孔是在由树脂成型所述盖时，通过使用可从侧面向一侧的模具侧壁部自由进退的可动部件而形成。
本发明的可变电阻器还具有如下特征所述基板由所述树脂材料的盖所覆盖，在所述基板的侧面形成第1扣合部，在所述盖的侧面设置的凸起片上，形成作为与所述第1扣合部相扣合的第2扣合部的在厚度方向贯通该凸起片的贯通孔，所述贯通孔是在由树脂成型所述盖时，通过使用可从侧面向一侧的模具侧壁部自由进退的可动部件而形成。
该可变电阻器的作用与上述本发明的可变电阻器中说明的作用基本相同。
本发明中的可变电阻器，还具有以下特征在由树脂构成的基板上，同心设置与各个端子构成电连接的电阻体及位于该电阻体内侧的集电体，并且，在所述基板上地安装有带有滑动触头的旋转轴，该滑动触头的第1接片在电阻体上、第2接片在集电体上各自能够滑动，所述基板由所述树脂材料的盖所覆盖，在所述基板的侧面形成位于所述基板侧面的第1及第2凸起片，在第1凸起片上形成与在所述基板侧面上形成的第1扣合部相扣合的第2扣合部，而在第2扣合部上不形成扣合部，所述盖的第2凸起片被设置在比盖的第1凸起片更远离在组装初期设定时的所述滑动触头的第1接片的位置。
在本发明的可变电阻器中，将盖对于基板加压，使形成第1凸起片的第2扣合部与在基板侧面形成的第1扣合部相扣合，该扣合需要一定的扣合力。另一方面，第2凸起片则不需要特别的扣合力便可置于基板的侧面。此时，如果假定盖相对基板形成一定的倾斜，由于不需要扣合力的第2凸起片会首先以沉下的状态而倾斜，所以如果将第2凸起片设置得离开位于外侧的第1接片的位置，则盖就不会使第1接片变形。而且，由于第2接片位于内侧位置，所以即使盖有若干倾斜，也不会发生变形。
在本发明的可变电阻器中，在所述第1凸起片上形成的第2扣合部，如果在第1凸起片的附近，不存在贯通至可变电阻器的内部的开口部，在与上述第1、第2发明中的可变电阻器同样，能够防止微小异物的侵入。而且，所述第2扣合部开口部是在所述第1凸起片上沿其厚度方向形成的贯通孔，所述贯通孔是在由树脂成型所述盖时，通过使用可从侧面向一侧的模具侧壁部自由进退的可动部件而形成。
本发明中的可变电阻器，还具有以下特征在所述基板的大致中心部形成有安装旋转自如的所述旋转轴的轴承孔，同时在基板的背面形成有与所述轴承孔处于同心圆位置的凸出的圆环状凸起部。
在本发明的可变电阻器中，还具有以下特征通过插入在所述旋转孔中的轴杆使旋转轴与滑动触头一起转动，在所述基板的背面设置有与所述轴承孔处于同心圆位置的凸出的凸起部，把该凸起部的内周面作为所述轴杆的轴承。
在第1与第2发明的可变电阻器中，为了使旋转轴旋转而插入旋转轴内的轴杆，其旋转不仅被旋转轴的中心孔所支撑，还被设置在基板背面的圆环状凸起部所支撑，所以能够增大轴杆的轴承部分的强度。这样，基板的薄形化、轴杆(旋转轴)的薄壁化等就成为可能。
特别是，最好使设置在基板背面的圆环状凸起部与旋转轴的中心孔具有相同的内径，进而，理想的是，圆环状凸起部能够嵌合在安装有可变电阻器的印刷基板上的孔部内。这样能够达到伴随着基板薄形化的安装时的高度降低，并且圆环状凸起部能够得到印刷基板的支撑。而且，可起到决定可变电阻器相对于基板的位置的作用。
本发明中的可变电阻器，还具有以下特征所述端子由第1端子及第2端子构成，所述集电体是由与所述第1端子形成一体的，圆环状或大致圆环状的金属成型材料构成，并露出在所述基板的表面上，通过使所述集电体及电阻体的延面的长度能够对应所述滑动触头的旋转位置而改变，而调整所述第1端子与第2端子之间的电阻值。
在本发明的可变电阻器中，第1端子与集电体是由一个金属成型材料所构成，不存在接合部分。因此，即使是端子受到负载的作用，或集电体受到热应力的作用，也不会发生第1端子与集电体之间的电特性的下降或动作不良、不能工作等问题。而且，由于集电体与端子作为一体处置，可以进行金属材料的切断和树脂成型品(基板)的插入，没有必要采用胶涂料涂敷、烧结的工序来形成。
特别是，最好在所述集电体上设置导电性润滑层。集电体为金属材料时，由滑动触头的滑动会加快磨损，设置了润滑层能够使该磨损降低、延长使用寿命。而且，如果该导电性润滑层使用与所述电阻体同样的材料，则可以采用与电阻体同样的工序进行涂敷(例如丝网印刷)。
还有，理想的是，所述导电性润滑层的宽度尺寸等于或小于集电体的宽度尺寸。这样，润滑层仅在集电体上形成，就不会受到由于金属材料(集电体)与树脂材料(基板)之间热膨胀系数的差异所引起的应力，从而能够防止润滑层发生裂纹。
图2是表示把所述可变电阻器安装在印刷基板上的剖面图。
图3是表示所述可变电阻器基板的俯视图。
图4是表示所述基板模具成型状态的俯视图。
图5是表示可变电阻器的盖的立体图。
图6是表示所述可变电阻器与盖的扣合结构一例的剖面图。
图7是表示传统的可变电阻器，(A)为俯视图，(B)为侧面图。
图8是表示图7所示可变电阻器的剖面图。
图9是表示图7所示可变电阻器基板的俯视图。
图10是表示图7所示可变电阻器的剖面图。
图11是表示图7所示可变电阻器的扣合构造的剖面图。
图12是表示对图7所示可变电阻器的该进行树脂成型时，所用模具的剖面图。
图13是表示图7所示可变电阻器的剖面图。
图14是本发明第2实施例的可变电阻器，(A)为俯视图，(B)为侧面图。
图15是表示所述可变电阻器的剖面图。
图16是表示所述可变电阻器基板的俯视图。
图17是表示所述基板模具成型状态的俯视图。
图18是表示可变电阻器的盖的立体图。
图19是表示所述可变电阻器与盖的扣合结构一例的剖面图。
图20是表示对所述盖进行树脂成型时，所用模具的剖面图。
图21是表示扣合结构的第2例中盖一侧的扣合部，(A)为俯视图，(B)为侧面图。
图22是表示扣合结构的第2例中基板一侧的扣合部，(A)为俯视图，(B)为侧面图。
图23是表示扣合结构的第三例中盖一侧的扣合部，(A)为俯视图，(B)为侧面图。
图24是表示扣合结构的第三例中基板一侧的扣合部，(A)为俯视图，(B)为侧面图。
图25是本发明第三实施例的可变电阻器，(A)为俯视图，(B)为侧面图。
图26是表示在印刷基板上安装所述可变电阻器，并插入轴杆的状态的剖面图。
图27是表示所述可变电阻器基板的俯视图。
图28是表示所述基板模成型状态的俯视图。
图29是表示可变电阻器的盖的立体图。
图30是表示所述可变电阻器与盖的扣合结构一例的剖面图。
图31是本发明第四实施例的可变电阻器，(A)为俯视图，(B)为侧面图。
图32是表示所述可变电阻器在印刷基板上安装的剖面图。
图33是表示所述可变电阻器基板的俯视图。
图34是表示所述基板模成型状态的俯视图。
图35是表示可变电阻器的盖的立体图。
图36是表示所述可变电阻器与盖的扣合结构一例的剖面图。
图37是表示本发明第五实施例的可变电阻器的基板的俯视图。
图38是表示集电体与润滑层的宽度尺寸关系。符号说明10-基板，11-圆环状凸起部，11a-中心孔，11b-凹部，11c-阶差面，12、13-端子，12b-集电体，15-电阻体，30-旋转轴，31-中心孔，32-凸缘部，33-阶差面，35-滑动触头，45-印刷基板，46-孔部，C-间隙。
首先，结合图1～4，对本发明中可变电阻器的构成加以说明。
该可变电阻器，由树脂成型品基板10、树脂成型品盖20、以及设有滑动触头35的树脂成型品旋转轴30构成。在基板10的背面侧凸出设置有凸起部11，形成有中心孔11a，并埋设有端子12、13。端子12的端部12a从基板10的侧面凸出，中央部作为圆环状的集电体12b露出基板10的表面。端子13的端部13a从基板10的侧面凸出，另一端部13b露出基板10的表面。
如图4所示，所述端子12、13是由长尺寸的环状材料40冲切成规定形状，插入成型模具(图中未显示)成型基板10。在该树脂成型后，在基板10的表面上，形成由导电性树脂材料的涂敷而得到的几乎呈圆环状的电阻体15，电阻体15的相互对向的两端部15a与所述端子13的另一端部13b相连接。在集电体12b上设置有导电性润滑层14。该润滑层14以与电阻体15的树脂成分相接近的树脂作为其主要成分。或者是，润滑层14与电阻体15采用同样的导电性树脂，并与电阻体15同样涂敷。
集电体12b(润滑层14)与电阻体15同心地设置于基板10的表面，集电体12b位于电阻体15的内侧。
旋转轴30有中心孔31，在凸缘部32的周围安装有滑动触头35，并安装基板10的中心孔11a中，可以自由转动。滑动触头35是由导电性金属材料所构成，包括在电阻体15上呈弹性压接状态的能够滑动的刷状的第1接片35a和在集电体12b(润滑层14)上呈弹性压接状态的能够滑动的刷状第1二接片35b。
进而，在所述基板10的中心孔11a的上半部分形成凹部11b。该基板10的凹部11b与基板10的中心孔11a位于同心圆上，且中心孔11a与阶差面11c连续。如图1(A)所示，旋转轴30的中心孔31的圆形孔的一部分做成被掩埋的形状，旋转轴30的中心孔31与基板10的中心孔11a具有相同的内径。
如图2所示，旋转轴30安装在基板10的中心孔31内时，旋转轴30的阶差面33与基板10的凹部11b阶差面11c相连接。旋转轴30的凸缘部32与基板10的表面之间形成间隙C。
盖20具有决定旋转轴30上部位置的中心孔21，以吸入的方式安装在基板10上。详细说来，如图6所示，在基板10的侧面，形成上侧倾斜的扣合用凸起部10a，在盖20的侧面部设置的第1凸起片22处，沿凸起片22的厚度方向形成有与凸起部10a相扣合的贯通孔20a，贯通孔20a以吸入的方式安装在凸起部10a。进而，在盖20上，形成有位于基板10的侧面10c的第2凸起片23。为了避免端子12、13的干扰，该第2凸起片23形成梳齿状，与侧面10c仅仅是面接触而并非扣合。
由以上结构所组成的电阻器，在图2中虚线所示的印刷基板45的孔部46中，嵌合有基板10的凸起部11，并且，在印刷基板45的平面部位接合区(图中未显示)以锡焊的方式安装有端子12、13。为了使旋转轴30及滑动触头35旋转，在中心孔31、11a中插入图中未表示的操作轴杆。该轴杆的插入部分形成与中心孔11a相扣合的形状，通过向左右任意方向的旋转驱动，使旋转轴30与滑动触头35一体旋转，根据接片35a、35b对于电阻体15及集电体12b的接触位置的变化，来调整端子12、13之间的电阻值。
在本实施例的可变电阻器中，由轴杆对旋转轴进行旋转驱动时，最大的摩擦力发生在相互接触的阶差面33、11c。在此处生成树脂粉末。但是，该发生场所是在中心孔11a的内侧面，所以树脂粉末不会向基板表面飞散。因此，集电体12b(润滑层14)、电阻体15等上面就不会附着树脂粉末，从而防止与滑动触头35的接触障碍，以及旋转寿命的下降。同时，由于旋转轴30的凸缘部32与基板10的表面之间形成有间隙C，结果是能够确保防止这些树脂粉尘的发生。
轴杆由旋转轴30的中心孔31与基板上设置的圆环状凸起部11的内周面(中心孔11a)所支撑，能够使轴承部分的强度增大，耐久性提高。而且，可以使基板10薄型化，只突出凸起部11的凸出部分。
由于所述圆环状凸起部11是嵌合于印刷基板45的孔部46中，所以在安装时能够达到可变电阻器的高度降低，并能够使得凸起部11的强度提高。而且起到对于决定可变电阻器相对于印刷基板的位置的作用。
本发明的可变电阻器并不限于所述实施例，在其主题的范围内，当然可以做各种变更。
下面说明本发明中可变电阻器的第2实施例，首先结合图14～图17对其结构加以说明。
该可变电阻器，由树脂成型品的基板210、树脂成型品的盖220、以及设置有滑动触头235的树脂成型品的旋转轴230所构成。基板210形成有中心孔211，并暗设有端子212、213。端子212的端部212a从基板210的侧面凸出，中央部作为圆环状的集电体212b露出基板210的表面。端子213的端部213a从基板210的侧面凸出，另一端部213b露出基板210的表面。
如图17所示，所述端子212、213是由长尺寸的环状材料240冲切成规定形状，再插入成型模具(图中未显示)成型为基板210。在该树脂成型后，在基板210的表面上，形成由导电性树脂材料的涂敷而得到的几乎呈圆环状的电阻体215，电阻体215的相互对向的两端部215a与所述端子213的另一端部213b相连接。在集电体212b设置有导电性润滑层214。该润滑层214以与电阻体215的树脂成分相接近的树脂作为其主要成分。或者是，润滑层214与电阻体215采用同样的导电性树脂，并与电阻体215同样涂敷。
集电体212b(润滑层214)与电阻体215同心设置于基板210的表面，集电体212b位于电阻体215的内侧。
旋转轴230有中心孔231，在凸缘部232的周围安装有滑动触头235，并安装在基板210的中心孔211中，可以自由转动。滑动触头235是由导电性金属材料所构成，包括在电阻体215上呈弹性压接状态，能够滑动的刷状的第1接片235a，与在集电体212b(润滑层214)上呈弹性压接状态，能够滑动的刷状的第2接片235b。
如图7(A)所示，旋转轴230的中心孔230a的圆形孔的一部分做成被掩埋的形状。中心孔230a中插入图中未显示的操作轴杆，通过杂一左右任意方向的旋转驱动，使旋转轴230与滑动触头235一体旋转，根据接片235a、235b对于电阻体215及集电体212b的接触位置的变化，来调整端子212、213之间的电阻值。
盖220具有决定旋转轴230上部位置的中心孔221，以吸入的方式安装在基板210上。吸入方式是指由树脂等的弹性使两个结合部强制嵌合的结合方式。与其它的结合方式，例如焊粘、焊接、钎焊等相比，由于不需要特殊的加工，所以具有组装简单、适合于批量生产、成本低等优点。
详细说来，如图19所示，在基板210的侧面，上侧形成倾斜的扣合用凸起部210a，在盖220的侧面部设置的第1凸起片222处，沿凸起片222的厚度方向形成有与凸起部210a相扣合的贯通孔220a，贯通孔220a以吸入的方式安装在凸起部210a。如图20所示，该贯通孔220a，是使用模具251、252对盖220进行树脂成型时，在模具251一侧设置可自由进退的可动销部件253，由该销部件253的拔出痕迹所形成。
如图16所示，扣合用凸起部210a在基板210的侧面上稍稍下陷的凹部210b的4处形成，第1凸起片222在保持与该凹部210b对应并以吸入方式的结合所必要的弹性的状态下形成。这样，由于贯通孔是由从一侧可进退的销部件253所形成，所以就不会在盖220的表面形成如图12所示的销部件121a的拔出痕迹开口部109b(参照图7(A))。因此，就不会发生微小异物进入盖220内的现象，可以避免由此引起的对滑动触头235的接触障碍、短路以及旋转寿命的下降等。
进而，在盖220上，形成有位于基板210侧面210c的第2凸起片223。为了避免端子212、213的干扰，该第2凸起片223形成梳齿状，与侧面210c仅仅是面接触而并非扣合。如图15所示，通过使阶差面225由与基板210的表面相接触而构成定位。
还有，关于基板210与盖220的吸入方式扣合的结构，除了如图19所示的第1例之外，还可以采用如图21、22所示的第2例，如图23、24所示的第三例。当然，也可以采用上述以外的结构。
第2例具有，在如图21所示的第1凸起片222上所形成的浅的凹部220d，与如图22所示的凹部210b上形成的低的扣合用凸起部210d组合而成的扣合结构。第三例具有，在如图23所示的第1凸起片222上所形成的矩形膨出部220e，与如图24所示的凹部210b上形成的阶差面210e组合而成的扣合结构。
所述滑动触头235在组装的初期，如图16所示，设定得滑动触头的第1接片235a在位置A对于电阻体215相接触，滑动触头的第2接片235b在位置B对于集电体212b(润滑层214)相接触。在图15中也表示了该初期设定状态。盖220的第1凸起片222设置在距离滑动触头的第1接片235a较近的位置，盖220的第2凸起片223设置在滑动触头的第2接片235b的一侧。也就是说，在组装的初期设定时，滑动触头的第2凸起片223，设置得比滑动触头的第1凸起片222距离滑动触头的第1接片235a的位置A更远的位置。
在本实施例的可变电阻器中，将盖220安装到基板210上时，从盖的上方对其施加压力，盖220可能会在没有与基板210的侧面210c相扣合的第2凸起片223一侧发生沉下的倾向，即使盖220发生了倾斜，也是沿图15所示的箭头Y的方向倾斜。该倾斜方向对于位于外侧的第1接片235a来说，是离开盖220的顶部方向，因此不会引起第1接片235a的变形。而且，由于第2接片235b是位于内侧，所以即使盖220沿箭头Y的方向发生了若干倾斜，也不会对其引起变形。
下面说明本发明中可变电阻器的第三实施例，首先结合图25～图28对其结构加以说明。
该可变电阻器，由树脂成型品的基板310、树脂成型品的盖320、以及设置有滑动触头335的树脂成型品的旋转轴330所构成。基板310形成有中心孔(轴承孔)311a，并埋设有端子312、313。端子312的端部312a从基板310的侧面凸出，中央部作为圆环状的集电体312b露出基板310的表面。端子313的端部313a从基板310的侧面凸出，另一端部313b露出基板310的表面。
如图28所示，所述端子312、313是由长尺寸的环状材料340冲切成规定形状，再插入成型模具(图中未显示)成型为基板310。在该树脂成型后，在基板310的表面上，形成由导电性树脂材料的涂敷而得到的几乎呈圆环状的电阻体315，电阻体315的相互对向的两端部315a与所述端子313的另一端部313b相连接。在集电体312b上设置有导电性润滑层314。该润滑层314以与电阻体315的树脂成分相接近的树脂作为其主要成分。或者是，润滑层314与电阻体315采用同样的导电性树脂，并与电阻体315同样涂敷。
集电体312b(润滑层314)与电阻体315同心设置于基板310的表面，集电体312b位于电阻体315的内侧。
旋转轴330具有中心孔331，在凸缘部332的周围安装有滑动触头335，并安装基板310的中心孔311中，可以自由转动。滑动触头335是由导电性金属材料所构成，包括在电阻体315上呈弹性压接状态的能够滑动的刷状的第1接片335a，和在集电体312b(润滑层314)上呈弹性压接状态的能够滑动的刷状的第2接片335b。
进而，在所述基板310的背面一侧设置有凸出的圆环状凸起部311b。该凸起部311b与轴承孔311a在同心圆上，且与旋转轴330的中心孔311具有相同的内径。而且，如图25(A)所示，旋转轴330的中心孔311的圆形孔的一部分呈被掩埋的状态。
如图26所示，可变电阻器的印刷基板345的孔部346中，嵌合有基板310的凸起部311，并且，在印刷基板45的平面部位接合区(图中未显示)以锡焊的方式实际安装有端子312、313。为了使旋转轴330及滑动触头335旋转，在中心孔331、311a中插入图中未表示的操作轴杆350，该轴杆的插入部分形成与中心孔331相扣合的形状，在插入的状态下，由中心孔331及所述凸起部311b的内周面311c所支撑。通过向左右任意方向旋转驱动轴杆350，使旋转轴330与滑动触头335一体旋转，根据接片335a、335b对于电阻体315及集电体312b的接触位置的变化，来调整端子312、313之间的电阻值。
盖320具有决定旋转轴330上部位置的中心孔321，并以吸入的方式安装在基板310上。详细说来，如图30所示，在基板310的侧面的上侧形成倾斜的扣合用凸起部310a，在盖320的侧面设置的第1凸起片322处，沿凸起片322的厚度方向形成有与凸起部310a相扣合的贯通孔320a，贯通孔320a以吸入的方式安装在凸起部310a上。进而，在盖320上，形成有位于基板310的侧面310c的第2凸起片323。为了避免端子312、313的干扰，该第2凸起片323形成梳齿状，与侧面310c仅仅是面接触而并非扣合。
在本发明的可变电阻器中，轴杆350由旋转轴330的中心孔331及设置在基板310上的凸起部311b的内周面311c所支撑，能够使轴承部分的强度增大，耐久性提高。而且，可以使基板310薄型化，而仅突出凸起部311的凸出部分。旋转轴330的壁厚可以变薄，变薄的壁厚B如图26所示。由于旋转轴330的壁厚可以变薄，中心孔331就可以大型化，这就意味着轴杆350的直径增大，从而使其抗旋转断裂强度提高。
所述圆环状的凸起部311b能够嵌合在印刷基板345的孔部346。实际安装时能够使可变电阻器的高度降低，并使圆环状的凸起部311b的强度得到提高。而且，还起到决定可变电阻器相对于基板上的位置的作用。
下面说明本发明中可变电阻器的第四实施例，首先结合图31～图36对其结构加以说明。
该可变电阻器由树脂成型品的基板410、树脂成型品的盖420、以及设置有滑动触头435的树脂成型品的旋转轴430所构成。基板410形成有中心孔(轴承孔)411，并埋设有端子412、413。
第1端子412的端部412a、412a从基板410的侧面凸出，中央部作为圆环状的集电体412b露出基板410的表面。第1端子412的端部412a与集电体412b是由一块金属材料一体切割而成，第2端子413的端部413a从基板410的侧面凸出，另一端部413b露出基板410的表面。
如图34所示，所述端子412、413是由尺寸很长的环状材料440冲切成规定形状，再插入成型模具(图中未显示)成型为基板410。在该树脂成型后，在基板410的表面上，形成由导电性树脂材料的涂敷而得到的几乎呈圆环状的电阻体415，电阻体415的相互对向的两端部415a与所述端子413的另一端部413b相连接。集电体412b与电阻体415同心设置于基板410的表面，集电体412b位于电阻体415的内侧。
旋转轴430有中心孔431，在凸缘部432的周围安装有滑动触头435，并安装基板410的中心孔411中，可以自由转动。滑动触头435是由导电性金属材料所构成，包括在电阻体415上呈弹性压接状态的能够滑动的刷状的第1接片435a，和在集电体412b上呈弹性压接状态的能够滑动的刷状的第2接片435b。
如图31(A)所示，旋转轴430的中心孔430a的圆形孔的一部分做成被掩埋的形状。中心孔430a中插入图中未显示的操作轴杆，通过向左右任意方向的旋转驱动，使旋转轴430与滑动触头435一体旋转，根据接片435a、435b对于电阻体415及集电体412b的接触位置的变化，来调整端子414、413之间的电阻值。
盖420具有决定旋转轴430上部位置的中心孔421，以吸入的方式安装在基板410上。详细说来，如图36所示，在基板410的侧面的上侧形成倾斜的扣合用凸起部410a，在盖420的侧面设置的第1凸起片422处，沿凸起片422的厚度方向形成有与凸起部410a相扣合的贯通孔420a，贯通孔420a以吸入的方式安装在凸起部410a上。进而，在盖420上，形成有位于基板410的侧面410c的第2凸起片423。为了避免端子412、413的干扰，该第2凸起片423形成梳齿状，与侧面410c仅仅是面接触而并非扣合。
在第1实施例的可变电阻器中，集电体412b与第1端子412是由一块金属材料所一体形成，在集电体412b与第1端子412之间不存在连接部分。因此，即使是端子412受到负载的作用，或集电体412b受到热应力的作用，也不会发生端子412与集电体412b之间的电特性的下降或动作不良、不能工作等问题。而且，在基板410上设置集电体，没有必要采用胶涂料涂敷、烧结的工序来形成，可以降低制造成本。进而，因为不使用含银的胶涂料，所以也不会发生由于银的硫化而引起电阻增大的现象。
下面结合图31、38对本发明中可变电阻器的第五实施例加以说明。该可变电阻器与所述第1实施例中具有基本相同的结构，其不同之处在于，如图37所示，在集电体412b上设置有润滑层414。该润滑层414，使用能够减小与滑动触头435的摩擦阻力的碳或石墨为主要成分的材料，以与电阻体415的树脂成分相近似的树脂为主要成分。或者也可以是，润滑层414与电阻体415为同一材料。如果润滑层414与电阻体415采用同一材料，则可以对二者进行丝网印刷等涂敷处理，可提高工作效率。
在本实施例中，如果在集电体412b上设置了润滑层414，则可以使其与滑动触头435之间的磨损大大降低，从而可延长集电体412b的寿命。为了提高滑动性，除了设置这样的润滑层之外，还可以考虑进行使接片435a、435b分别与电阻体415及集电体412b之间的摩擦阻力降低的表面处理。然而，对于滑动触头435的一个部件的两处(接片435a、435b)进行不同的处理，会引起制造成本的上升，这是所不希望的。在本第五实施例中，以在集电体412b上设置润滑层414的廉价的方法，可以延长集电体412b的寿命，使其与电阻体415几乎相同。
如图38所示，最好是画有斜线的润滑层414的宽度尺寸与集电体412b的宽度尺寸相比，相同或较小。换言之，希望润滑层414不要超越集电体412b而覆盖到基板410上。由于金属材料(集电体412b)与树脂材料(基板410)的热膨胀系数不同，如果润滑层414同时跨越集电体412b与基板410而形成，则由于热应力可能会使润滑层414产生裂纹。所以，通过满足B≤A的条件，就能够将润滑层414上裂纹的发生、对接片435b的不良影响等所不希望的情况可防患于未然。
设置润滑层414的作用效果，对于传统例的图7～9中所示可变电阻器的集电体104同样适用，同样奏效。
本发明的可变电阻器并不限于所述实施例，在其主要构思的范围内可以进行种种变更。特别是，集电体可以不是完全的圆环状，也可以是一部分欠缺的略圆环状。
由以上的说明可知，根据本发明，由于在旋转轴上形成的阶差面与在基板的中心孔的内周面上形成的凹部阶差面相接触旋转，所以在该接触部发生的树脂粉末就不会向基板的表面飞散，能够防止滑动触头与集电体及电阻体的接触障碍，从而提高滑动触头的旋转寿命。
另外，在基板背面凸出的圆环状凸起部上形成所述中心孔，能够增加旋转轴内插入的轴杆的轴承部分的强度。进而，将圆环状凸起部嵌合于印刷基板的孔部，在实际安装示能够使可变电阻器的高度降低，而且，印刷基板对圆环状凸起部有补强作用，而且，起到决定可变电阻器相对于基板的位置的作用。
根据本发明，由于与在基板侧面形成的扣合部向扣合的凸起片附近部存在贯通到可变电阻器内部的开口部，所以能够确保盖内部的防尘，即能够防止微小异物的侵入。由此能够解决滑动触头的接触障碍、短路及旋转寿命短等的问题。
根据本发明，即使在向基板安装盖时发生了倾斜，也不会对位于外侧的容易由该倾斜引起变形的滑动触头的第1接片产生影响。因此可以得到接触可靠性高的可变电阻器。
在所述发明中，由于基板与盖的扣合采用了吸入方式，与其它方式相比，不需要特别的加工，具有组装简单、适合于批量生产、成本低等优点。
根据本发明，由于在旋转轴的中心孔内插入的轴杆，不仅由该中心孔所支撑，而且还由在基板的背面设置的圆环状凸起部所支撑，所以能够增强轴承部分的强度，提高其耐久性。而且，还由于能够达到基板的薄形化、旋转轴的薄壁化，轴杆的大径化等，所以能够提高轴杆的旋转断裂强度。
另外，如果使在基板背面设置的圆环状凸起部具有与旋转轴的中心孔相同的内径，则基本上可以使用具有连贯直径的轴杆。进而，如将圆环状凸起部嵌合于印刷基板的孔部，则在实际安装时能够使高度降低，而且，对凸起部有补强作用，并起到决定可变电阻器相对于基板的位置的作用。
根据本发明，由于集电体与第1端子一体形成并露出基板的表面，所以集电体与第1端子的接触可靠性高，不需要通过另外的工序把集电体形成在基板上，所以能够以低廉的价格制造可变电阻器。进而，因为不使用含银的胶涂料，所以也不会发生由于银的硫化而引起电阻增大的现象。
而且，在本发明中，通过在所述集电体上设置导电润滑层，可以延长集电体的寿命。进而，如果该润滑层与电阻体是同一材料，则润滑层与电阻体可由同一工序形成。并且，当润滑层的宽度尺寸与集电体的宽度尺寸相比，相同或较小时，则能够避免由于热应力的影响而引起润滑层的裂纹发生。
权利要求
1.一种可变电阻器，在由树脂构成的基板上，同心设置与各个端子构成电连接的电阻体及集电体、并且在所述基板上安装有由树脂材料构成的旋转轴、在所述旋转轴上安装有能够在电阻体及集电体上滑动的滑动触头，其特征在于在所述基板上形成能够旋转自如地安装所述旋转轴的中心孔，并且在所述基板上，形成在与该中心孔的同心圆上通过阶差面与该中心孔形成连续的凹部，在所述旋转轴上形成与所述凹部的阶差面对向的阶差面，所述旋转轴的阶差面与所述凹部的阶差面相互接触。
2.根据权利要求1所述的可变电阻器，其特征在于所述滑动触头安装在从所述旋转轴外周面凸出的凸缘部上，该凸缘部与所述基板的表面之间形成有间隙。
3.根据权利要求1所述的可变电阻器，其特征在于所述中心孔形成在从所述基板的背面凸出的圆环状凸部中。
4.根据权利要求3所述的可变电阻器其特征在于所述圆环状的凸部嵌合在印刷基板的孔部内。
5.根据权利要求1所述的可变电阻器，其特征在于所述基板由所述树脂材料的盖所覆盖，在所述基板的侧面形成第1扣合部，在设置在所述盖的侧面上的凸起片上，形成与所述基板的第1扣合部相扣合的盖的第2扣合部，在所述盖的突起片附近，不存在贯通至可变电阻器内部的开口部。
6.根据权利要求5所述的可变电阻器，其特征在于所述第2扣合部是形成在所述凸起片厚度方向上的贯通孔。
7.根据权利要求6所述的可变电阻器，其特征在于所述贯通孔是在由树脂成型所述盖时，通过使用可从侧面向一侧的模具侧壁部自由进退的可动部件而形成。
8.根据权利要求1所述的可变电阻器，其特征在于所述基板由所述树脂材料的盖所覆盖，在所述基板的侧面形成第1扣合部，在所述盖的侧面设置的凸起片上，形成作为与所述第1扣合部相扣合的第2扣合部的在厚度方向贯通该凸起片的贯通孔，所述贯通孔是在由树脂成型所述盖时，通过使用可从侧面向一侧的模具侧壁部自由进退的可动部件而形成。
9. 一种可变电阻器，在由树脂构成的基板上，同心设置与各个端子构成电连接的电阻体及位于该电阻体内侧的集电体，并且，在所述基板上地安装有带有滑动触头的旋转轴，该滑动触头的第1接片在电阻体上、第2接片在集电体上各自能够滑动，其特征在于所述基板由所述树脂材料的盖所覆盖，在所述基板的侧面形成位于所述基板侧面的第1及第2凸起片，在第1凸起片上形成与在所述基板侧面上形成的第1扣合部相扣合的第2扣合部，而在第2扣合部上不形成扣合部，所述盖的第2凸起片被设置在比盖的第1凸起片更远离在组装初期设定时的所述滑动触头的第1接片的位置。
10.根据权利要求9所述的可变电阻器，其特征在于形成在第1凸起片上的第2扣合部，在第1扣合部的附近不存在贯通至可变电阻器的内部的开口部。
11.根据权利要求10所述的可变电阻器，其特征在于所述第2扣合部的开口部是在所述第1凸起片上沿其厚度方向形成的贯通孔。
12.根据权利要求11所述的可变电阻器，其特征在于所述贯通孔是在由树脂成型所述盖时，通过使用可从侧面向一侧的模具侧壁部自由进退的可动部件而形成。
13.根据权利要求1所述的可变电阻器，其特征在于在所述基板的大致中心部形成有安装旋转自如的所述旋转轴的轴承孔，同时在基板的背面形成有与所述轴承孔处于同心圆位置的凸出的圆环状凸起部。
14.根据权利要求1所述的可变电阻器，其特征在于通过插入在所述旋转孔中的轴杆使旋转轴与滑动触头一起转动，在所述基板的背面设置有与所述轴承孔处于同心圆位置的凸出的凸起部，把该凸起部的内周面作为所述轴杆的轴承。
15.根据权利要求13所述的可变电阻器，其特征在于所述圆环状的凸起部与所述旋转轴的中心孔具有相同的内径。
16.根据权利要求13所述的可变电阻器，其特征在于所述圆环状的凸起部嵌合于印刷基板的孔部。
17.根据权利要求1所述的可变电阻器，其特征在于所述端子由第1端子及第2端子构成，所述集电体是由与所述第1端子形成一体的，圆环状或大致圆环状的金属成型材料构成，并露出在所述基板的表面上，通过使所述集电体及电阻体的延面的长度能够对应所述滑动触头的旋转位置而改变，而调整所述第1端子与第2端子之间的电阻值。
18.根据权利要求17所述的可变电阻器，其特征在于在所述集电体上设有导电性润滑层。
19.根据权利要求18所述的可变电阻器，其特征在于所述导电性润滑层与所述电阻体为同一材料。
20.根据权利要求18所述的可变电阻器，其特征在于所述导电性润滑层的宽度尺寸等于或小于集电体的宽度尺寸。
全文摘要
一种可变电阻器，通过使滑动触头(35)的接片(35a、35b)在同心设置在基板(10)表面上的集电器及电阻体上滑动来调节电阻值。在基板(10)的中心孔(11a)内形成具有阶差面(11c)的凹部(11b)，在旋转轴(30)上形成与阶差面(11c)相对的阶差面(33)。阶差面(11c)与阶差面(33)相互接触，在旋转轴(30)旋转时虽然由于摩擦力会产生树脂粉末，但该树脂粉末不会向基板的表面飞散。因此可实现能够不受基板与旋转轴之间生成的树脂粉末的不良影响的可变电阻器。
文档编号H01C10/32GK1411005SQ0214445
公开日2003年4月16日 申请日期2002年9月28日 优先权日2001年9月28日
发明者森上诚士, 奥西弘武 申请人:株式会社村田制作所