专利名称：可变电位器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种可变电位器，尤其涉及在金属端子的合适部位形成狭窄部的可变电位器。
背景技术：
一般，电位器是具有三个引出端、阻值可按某种变化规律调节的电阻元件。电位器由电阻体和可移动的电刷组成。当电刷沿电阻体移动时，在输出端即获得与位移量成一定关系的电阻值或电压。例如，日本特许公开第2006-108229号公开了一种可变电位器。该可变电位器具有由合成树脂材料形成的、表面设有电阻体的绝缘基板。一金属材料的第一端子埋设于绝缘基板内，以分别与电阻体两端相电气导通。一中间端子同样埋设于该绝缘基板内，并于绝缘基板中央部露出。此外，一电刷与该中间端子导通，并能在电阻体之上转动。特别是，上述可变电位器中的第一端子从绝缘基板的下侧向外部伸出，然后向上侧弯折。第一端子伸出到外部的部分设计有宽度变窄的窄腰部，而弯折加工就在此窄腰部处进行。这样，弯折加工时该第一端子和电阻体的导通部分就不容易受到应力作用。然而，即使像现有技术那样在第一端子上设计了窄腰部，当将该电位器产品安装至线路板上时，这个为使弯曲加工方便的部分将被焊锡固定住，于是实装后电阻值调整时对产品施加横向负荷时，该窄腰部就失去了因变形缓冲负荷应力的功能，使得第一端子与绝缘基板的接合部容易因无法承受应力而断开。
发明内容
针对现有技术中的诸多不足，本发明旨在提供了一种可变电位器，包括绝缘基板，所述绝缘基板上形成有电阻体；电刷，被配置成能在所述电阻体之上转动；第一端子， 固定于所述绝缘基板上并与所述电阻体电气连接，所述第一端子包括接合部，固定于所述绝缘基板，焊接部，焊接到实装基板，及连接部，位于所述接合部和所述焊接部之间并具有宽度减小的狭窄部；以及第二端子，与所述电刷电气连接。根据本发明的一个实施例，在上述可变电位器中，所述连接部是所述第一端子中未固定到所述绝缘基板也未固定到所述安装基板的的部位。根据本发明的一个实施例，在上述可变电位器中，所述狭窄部通过从所述连接部的侧边缘开始向中央切削而形成。且，用于形成所述狭窄部的切削部分经切削的部分呈矩形、弧形或梯形。根据本发明的一个实施例，在上述可变电位器中，所述狭窄部具有位于横向中央位置且不到侧边缘的贯通孔。且，所述贯通孔呈矩形或弧形。根据本发明的一个实施例，在上述可变电位器中，所述第一端子经由所述绝缘基板上形成的第一银电极与所述电阻体电气连接，且所述第二端子经由所述绝缘基板上形成的第二银电极与所述电刷电气连接。
根据本发明的一个实施例，上述可变电位器还可包括外壳，容纳所述绝缘基板和所述电刷，其中，所述第一端子的焊接部配置于所述外壳的外侧，且所述第一端子的连接部配置于所述外壳的内侧根据本发明的一个实施例，可变电位器安装于实装基板上，其中所述第一端子的焊接部通过焊料焊接固定于所述实装基板上。当可变电位器受到横向的外力时，此外力会加在氧化铝基板上，与氧化铝基板熔接的端子的一端也受到相同的外力，而端子的另一端因被焊接在印刷电路板上而固定，于是端子就发生了倾斜。此时，在熔接处产生将端子从氧化铝基板上剥开的应力。不过，由于本发明的狭窄部会优先发生变形，因而可使得该应力得到缓冲。正是在端子与氧化铝基板的接合部与焊接部之间的连接部处设计了狭窄部，使得产品在焊接实装后即使受到了外力 (例如，在用起子调整时就可能会在原本不希望的方向对产品施加外力)，也能将原本集中施加于接合部的应力加以缓冲，实现了实装之后接合部受力也不会脱开的可变电位器。应当理解，本发明以上的一般性描述和以下的详细描述都是示例性和说明性的， 并且旨在为如权利要求所述的本发明提供进一步的解释。
包括附图是为提供对本发明进一步的理解，它们被收录并构成本申请的一部分， 附图示出了本发明的实施例，并与本说明书一起起到解释本发明原理的作用。附图中图Ia示出了根据本发明的可变电位器的结构。图Ib示出了图Ia的可变电位器的底部结构。图2详细示出了可变电位器的内部结构。图3a和图北分别示出了与回转器相关的结构。图4a、图4b、图5a、图5b、图6和图7分别示意性地示出了本发明的若干狭窄部实施例。
具体实施例方式
现在将详细参考附图描述本发明的实施例。图Ia和Ib示出了根据本发明的可变电位器100。该可变电位器100主要包括绝缘基板101、形成于绝缘基板101上的电阻体102、被配置成能在电阻体102之上转动的电刷103、固定于绝缘基板101上并与电阻体102电气连接的第一端子104以及与电刷103电气连接的第二端子105。此外，与上述端子104和105连接后的绝缘基板101再和外壳106、 电刷103、回转器107 —同被金属封盖114包为一体，这一包装是通过用金属封盖爪部108 进行铆接来实现的，如图Ib所示。根据本发明的优选实施例，绝缘基板101优选采用氧化铝基板。氧化铝材料可以有效地应对电阻体102(例如金属膜电阻)的较高的烧成温度。电阻体102被制作为具有期望的电阻值。例如，可以将钌系化合物与很小的银、钯等贵金属粉末以及低熔点玻璃粉混合在一起，通过丝网印刷等方法在绝缘基板101上形成圆环状，再经过700-850°C高温的烧结后得到这样固态的电阻体102。相比起炭素电阻，经上述材料及工艺制得的电阻体102特性在温湿度变化时更安定。
此外，电刷103既可以在绝缘基板101上转动，也可以停留在某一位置。电刷103 的接触点在圆环状的电阻体102表面转动，通过接触位置的变化可以使得第一端子104和第二端子105之间的电阻值发生变化。图1所示的0型圈109有两个作用。一是确保产品的密闭性(防止助焊剂、洗净液等侵入电阻体内部)，二是使回转器107的转矩能够安定。该0型圈109的形状是一个将绝缘基板101上的电阻体102领域围住的完整圆形，本身是在氧化铝基板上，再加上其上方与回转器107反面形成的凸起部紧密接触，所以可以确保电阻体102及电刷103所在的内部领域的密闭性。图1所示的第一端子104的材质可以为芯材黄铜、镍底层、锡镀层的金属。该第一端子104包括与第一银电极110相熔接而固定的接合部111、与实装基板通过焊锡焊接的焊接部以及将这两者连接的连接部112。该第一端子101还被弯曲加工成所期望的形状。第二端子105的材质可以与第一端子104相同，为芯材黄铜、镍底层、锡镀层的金属。该第二端子105同样可以包括与第二银电极215(参见图2、相熔接而固定的接合部、与实装基板上焊锡进行焊接的焊接部、以及将这两者连接的连接部。如图2所示，第二端子105的构造为有一侧分成两股，然后有两处熔接接合部。在图1中，外壳106用于容纳形成好电阻体102、0型圈109、第一银电极110、第二银电极(未图示)的带端子的绝缘基板101以及组装好电刷103的回转器107，其具有保护内部构造的机能。回转器107的正面设有调整槽，可以用起子转动，反面则用以固定电刷103。这样旋转回转器107，就可以同时转动电刷103，从而改变电刷103和电阻体102的接触位置以得到想要的电阻值。另外，在回转器107正面还设有挡块(进一步参考图3a和 3b)，用以限制回转器107的回转角度，反面还设有可与0型圈109接触的圈状凸出部。另一方面，在设置好上述外壳106之后，金属封盖114从外侧将其包裹，通过将沿着绝缘基板101侧面伸出的金属封盖爪108向内弯曲，使得这些上述各部件最终固定为一体。另外，绝缘基板101是在和第一端子104及第二端子105熔接后再组装入外壳106的。 为减小放入外壳106前熔接部受到的外力，防止发生熔接部脱开，在第一端子及第二端子与绝缘基板的反面之间涂上加强树脂115，起到固定加强的作用。这样，对于防止实装后因客户对产品施加外力导致熔接部脱开也有一定效果。当然，本发明并不限于以上结合图1描述的优选实施例。例如，在上述实施例中， 绝缘基板(氧化铝基板)与第一和第二端子是通过熔接接合的，当其它诸如焊接、电焊、导电性接合材、铆接等接合方式也是可以使用的。图2更详细地示出了可变电位器的内部结构。如图2所示，在绝缘基板上面形成电阻体202以及第一银电极210和第二银电极215，其中第一金属端子204和第二金属端子 205通过熔接分别与上述第一银电极210和第二银电极215接合。第一银电极210形成于绝缘基板上并与电阻体202电气连接。该第一银电极210通过与第一端子204熔接，以使该第一端子204与电阻体202可以电气连接。在图2所示的实施例中，有一对分别与电阻体的一端及另一端相连接的一对第一银电极。此外，第二银电极215形成于绝缘基板上，并通过电刷、电阻体最终与第一银电极210电气连接。再通过与第二端子205熔接，从而使得第二端子205与第一端子204形成电气连接。可以理解，无论是第一银电极210还是第二银电极215，它们的材料并不只限于银，铜等其它导体均可以使用。
如上所述，第一端子204包括固定于绝缘基板101的接合部211、焊接到实装基板的焊接部213以及位于接合部和焊接部之间的连接部212。特别是，如图2中示意性示出地，在第一端子204上的连接部212处设计有狭窄部。该狭窄部具有减小的宽度。需要注意的是，连接部212是第一端子204中未与绝缘基板接合也未与安装基板接合的部位。如以下图如 图7中详细示出的，通过切削或打孔的加工可以形成不同形态的狭窄部。因为必须使该狭窄部与绝缘基板或实装基板均不固定在一起，即处于自由状态，所以狭窄部是在与接合部211及焊接部213均不涉及的位置形成的。通过这样的狭窄部，即使当回转器等被施加了原本不希望施加的横向应力时，由于该狭窄部优先变形而使应力得到释放，最终防止了熔接接合部的脱开。此外，在图2的实施例中，第一端子204被设计成与电阻体202的两端分别连接的一对。当然，只设计一个也是可以的。若如本实施例这样设计成一对，则可以在电阻体202 的两端加上一定的电压，然后通过调整电阻在电阻体202的一端与第二端子205之间得到所施加的电压以内任意的电压，这就是所谓的电压调整。如果只设计一个的话，就只能调整电阻体202的一端与第二端子205之间的电阻值，或进行电流调整。图3a和图北分别示出了与回转器相关的结构。如图所示，金属封盖(图1中的金属封盖114)的表面侧(面向回转器一侧)设置有金属封盖挡块316。该金属封盖挡块 316通过与回转器挡块317的配合使得回转器只能在一定角度内转动。这样设计的目的是通过使电刷不会转到没有电阻体的领域，以避免造成开路状态。图4a、图4b、图5a、图5b、图6和图7分别示意性地示出了本发明的若干狭窄部的实施例。例如，图如和4b示出了通过从连接部的侧边缘开始向中央切削而形成的狭窄部。 图如中，狭窄部中经切削的部分，即用于形成所述狭窄部的切削部分，呈矩形。图如_1示出了狭窄部位于连接部的弯折部分的情形，图4a_2则示出了狭窄部位于连接部的非弯折部分的情形。与图如的不同之处在于，图4b中狭窄部中经切削的部分呈弧形。图如和恥示出了通过打孔而形成位于横向中央位置且不到侧边缘的贯通孔的狭窄部。图如中，狭窄部中的贯通孔呈矩形。较佳地，如图如所示，该矩形的四个角部均经过了曲面处理。图示出了狭窄部位于连接部的弯折部分的情形，图则示出了狭窄部位于连接部的非弯折部分的情形。与图fe的不同之处在于，图恥中狭窄部中的贯通孔呈弧形。当然，通过切削或打孔而形成的其他形状也可以起到同样的作用。例如，图6-1和图6-2分别示出了通过切削形成其他形状(梯形)的狭窄部也可以实现类似的技术效果。或者，图7示出了本发明的另一种变型，该变型呈现为图如和图fe的实施例的组
I=I O为确认图如 7中所示的各种实施例的狭窄部对应实装后受到外力的效果，将端子的焊接部固定在评价用基板上，之后从可变电位器的氧化铝基板侧面(和实装基板焊接部水平的方向)施加外力(静态)，以此确认熔接部脱开时的外力的大小。另外，将没有设置狭窄部的产品作为比较例1，如现有技术那样设置狭窄部的产品(但狭窄部设置于被焊接部分)作为比较例2，用上述同样的条件进行试验，确认熔接部脱开时的外力的大小。结果，比较例1和比较例2都在外力达到1160N时熔接部脱开，而图如_1实施例的狭窄部则达到1640N以上(由于在外力达到1500N左右时端子焊接部开始与实装基板剥离，所以熔接部脱开的强度值超过了焊接部)，也就是说可以达到比较例1和比较例2的 1. 4倍以上。另外，图如-2 图7实施例的狭窄部的实验结果显示部分达到与图如_1实施例同等的强度效果，还有些比图如-1实施例稍稍低一些，但都显示出比比较例1和比较例 2的1160N强度强。综上，通过将第一端子的连接部做成一狭窄部，即使当回转器等被施加了原本不希望施加的横向应力时，由于该狭窄部的优先变形而使应力得到释放，最终防止了熔接接合部的脱开。另外，本发明的这种在第一端子的连接部设置狭窄部的做法，如果第一端子被分割为多个、而接合部只有1处的话，由于应力更加容易集中，所以会更有效。作为狭窄部的构造，虽说既可以从连接部侧边缘向中央进行切削，也可以做成不涉及边缘的贯通孔，而切削或贯通的形状既可以是矩形，也可以是弧形等其它形状，但是， 从侧边缘向中央进行切削成矩形是最容易变形的，因此就可以对应相对较大的应力。作为狭窄部的形成位置，因为是在外壳内侧形成的，所以能确实防止那种不希望出现的因焊锡爬上狭窄部而使其不容易变形的问题发生。本领域技术人员可显见，可对本发明的上述示例性实施例进行各种修改和变型而不偏离本发明的精神和范围。因此，旨在使本发明覆盖落在所附权利要求书及其等效技术方案范围内的对本发明的修改和变型。
权利要求
1.一种可变电位器，包括绝缘基板，所述绝缘基板上形成有电阻体；电刷，被配置成能在所述电阻体之上转动；第一端子，固定于所述绝缘基板上并与所述电阻体电气连接，所述第一端子包括接合部，固定于所述绝缘基板，焊接部，焊接到实装基板，及连接部，位于所述接合部和所述焊接部之间并具有宽度减小的狭窄部；以及第二端子，与所述电刷电气连接。
2.如权利要求1所述的可变电位器，其特征在于，所述连接部是所述第一端子中未固定到所述绝缘基板也未固定到所述安装基板的部位。
3.如权利要求1所述的可变电位器，其特征在于，所述狭窄部通过从所述连接部的侧边缘开始向中央切削而形成。
4.如权利要求3所述的可变电位器，其特征在于，用于形成所述狭窄部的切削部分呈矩形、弧形或梯形。
5.如权利要求1所述的可变电位器，其特征在于，所述狭窄部具有位于横向中央位置且不到侧边缘的贯通孔。
6.如权利要求5所述的可变电位器，其特征在于，所述贯通孔呈矩形或弧形。
7.如权利要求1所述的可变电位器，其特征在于，所述第一端子经由所述绝缘基板上形成的第一银电极与所述电阻体电气连接，且所述第二端子经由所述绝缘基板上形成的第二银电极与所述电刷电气连接。
8.如权利要求1所述的可变电位器，其特征在于，还包括外壳，容纳所述绝缘基板和所述电刷，其中，所述第一端子的焊接部配置于所述外壳的外侧，且所述第一端子的连接部配置于所述外壳的内侧。
9.如权利要求1所述的可变电位器，其特征在于，所述可变电位器安装于实装基板上， 其中所述第一端子的焊接部通过焊料焊接固定于所述实装基板上。
全文摘要
本发明提供了一种可变电位器，包括绝缘基板，所述绝缘基板上形成有电阻体；电刷，被配置成能在所述电阻体之上转动；第一端子，固定于所述绝缘基板上并与所述电阻体电气连接，所述第一端子包括接合部，固定于所述绝缘基板，焊接部，焊接到实装基板，及连接部，位于所述接合部和所述焊接部之间并具有宽度减小的狭窄部；以及第二端子，与所述电刷电气连接。本发明能有效缓解施加于接合部的应力，使得实装之后接合部受力也不会脱开。
文档编号H01C10/34GK102385966SQ20101026821
公开日2012年3月21日 申请日期2010年8月27日 优先权日2010年8月27日
发明者周文川, 大西克博, 杨建兵 申请人:无锡村田电子有限公司