專(zhuān)利名稱(chēng)：可變電阻器及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及各種設(shè)備操作所用的可變電阻器及其制造方法。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，對(duì)于汽車(chē)空調(diào)等電器操作所用的可變電阻器來(lái)說(shuō)，希望可隨著設(shè)備性能的提高獲得高精度的電阻值輸出。
圖8是現(xiàn)有的旋轉(zhuǎn)式可變電阻器5001的剖視圖，圖9是可變電阻器5001的分解立體圖。電阻基板1所具有的是中央設(shè)置有圓形的中孔1A的紙酚醛樹(shù)脂迭層板或玻璃環(huán)氧樹(shù)脂迭層板等的絕緣基板。電阻基板1的上表面通過(guò)絲網(wǎng)印刷等，按同心圓形狀形成有處于外周側(cè)的大致C字型的電阻元件部92和電阻元件部92的大致C字型內(nèi)周所設(shè)置的環(huán)型導(dǎo)電部3。電阻元件部92的兩端和導(dǎo)電部3分別電氣性連接有電阻基板1上固定的端子4A、4B、4C。絕緣樹(shù)脂制的絕緣殼體5具有圓形的上方開(kāi)口部，其圓形的中央設(shè)置有位置和大小與電阻基板1的中孔1A相配合的嵌合孔5A。通過(guò)電阻基板1的嵌入成型，形成為電阻元件部92、導(dǎo)電部3露出于絕緣殼體5的開(kāi)口部分的內(nèi)底面。端子4A、4B、4C從絕緣殼體5的側(cè)壁上所延伸的平板部5B的側(cè)壁起向外突出。旋轉(zhuǎn)體6在中央部位具有大致橢圓形狀的貫通孔6A，在上部具有圓板形狀的突緣部6B，而在下部則具有圓筒形狀的軸部6C。突緣部6B的底面固定有滑動(dòng)件7，滑動(dòng)件7在電阻基板1上所形成的電阻元件部92和導(dǎo)電部3上滑動(dòng)接觸。圓筒形狀的軸部6C插入彼此重合的電阻基板1的中孔1A和絕緣殼體5的嵌合孔5A中。軸部6C具有薄壁的前端部，前端部在絕緣殼體5的底面按喇叭形狀鉚接，以可旋轉(zhuǎn)方式裝配到絕緣殼體5上。
現(xiàn)說(shuō)明旋轉(zhuǎn)式可變電阻器5001的動(dòng)作。旋轉(zhuǎn)體6的大致橢圓形狀的貫通孔6A中插入有旋轉(zhuǎn)輔助件。一旦旋轉(zhuǎn)操作旋轉(zhuǎn)體6，突緣部6B的底面所固定的滑動(dòng)件7便在電阻基板1上的電阻元件部92和導(dǎo)電部3上滑動(dòng)。可從端子4A、4B、4C得到滑動(dòng)件7與電阻元件部92的接觸位置相對(duì)應(yīng)的電阻值。
現(xiàn)有的旋轉(zhuǎn)式可變電阻器5001，因電阻基板1上印刷形成的電阻元件部92的隨機(jī)誤差、各構(gòu)成部件間的錯(cuò)位，有時(shí)會(huì)輸出相對(duì)于所需的電阻值存在有誤差的電阻值。
對(duì)于需要誤差小的可變電阻器的車(chē)載用設(shè)備、圖像/聲響設(shè)備等設(shè)備來(lái)說(shuō)，一旦使用現(xiàn)有的可變電阻器5001，其成品率往往變差，制造成本變大。

發(fā)明內(nèi)容
可變電阻器包括具有第一端部和第二端部的電阻元件部；在電阻元件部上滑動(dòng)的滑動(dòng)件；具有與電阻元件部的第一端部連接的第一端、第二端的調(diào)整用電阻部；與調(diào)整用電阻部的第二端連接的第一端子；與電阻元件部的第二端部電氣結(jié)合的第二端子；以及與滑動(dòng)件連接的第三端子。調(diào)整用電阻部處于滑動(dòng)件滑動(dòng)的滑動(dòng)范圍以外位置。
該可變電阻器輸出相對(duì)于所需的電阻值誤差較小的高精度電阻值。


圖1為本發(fā)明實(shí)施方式的可變電阻器的俯視圖。
圖2為圖1所示的可變電阻器沿2-2線(xiàn)的剖視圖。
圖3為實(shí)施方式的可變電阻器的分解立體圖。
圖4為實(shí)施方式的可變電阻器的電阻基板的俯視圖。
圖5示出實(shí)施方式的可變電阻器的電阻值變化。
圖6示出實(shí)施方式的可變電阻器的電阻值變化。
圖7示出實(shí)施方式的可變電阻器的電阻值變化。
圖8是現(xiàn)有的可變電阻器的剖視圖。
圖9是現(xiàn)有的可變電阻器的分解立體圖。
具體實(shí)施例方式
圖1為本發(fā)明實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)式可變電阻器1001的俯視圖。圖2為圖1所示的可變電阻器1001沿2-2線(xiàn)的剖視圖。圖3為可變電阻器1001的分解立體圖。圖4為可變電阻器1001的電阻基板11的俯視圖。
絕緣樹(shù)脂制的電阻基板11其中央具有圓形貫通孔11A，基板11的上表面11B上通過(guò)絲網(wǎng)印刷形成有導(dǎo)電部13和電阻元件部12。導(dǎo)電部13為與圓形貫通孔11A呈同心圓狀設(shè)置的環(huán)型形狀。電阻元件部12具有與圓形貫通孔11A呈同心圓狀設(shè)置于導(dǎo)電部13外側(cè)的大致C字型形狀。
從電阻元件部12的兩側(cè)端部112A、112B(第一端部、第二端部)和導(dǎo)電部13的部分113A起朝向電阻基板11的外方延伸出分別與端部112A、112B和部分113A連接的導(dǎo)出部12A、12B、13A。導(dǎo)出部12A、12B、13A分別與電阻基板11的端部固定的端子14A、14B、14C(第一端子、第二端子、第三端子)連接。
設(shè)置于電阻元件部12的端部112A和端子14A兩者間的導(dǎo)出部12A具有與端部112A連接的導(dǎo)電部1112A；與端子14A連接的導(dǎo)電部2112A；以及與導(dǎo)電部1112A、導(dǎo)電部2112A連接并設(shè)置于導(dǎo)電部1112A和導(dǎo)電部2112A兩者間的調(diào)整用電阻部16。調(diào)整用電阻部16與電阻元件部12串聯(lián)連接。調(diào)整用電阻部16在導(dǎo)電部1112A、2112A間具有彼此并聯(lián)連接的3個(gè)輔助電阻部16A、16B、16C。輔助電阻部16A、16B、16C通過(guò)絲網(wǎng)印刷以等間隔方式并排形成于電阻基板11的上表面11B上。具體來(lái)說(shuō)，導(dǎo)電部1112A起到調(diào)整用電阻部16其與電阻元件部12的端部112A相連接的端功能。而導(dǎo)電部2112A則起到調(diào)整用電阻部16其與端子14A相連接的端功能。端子14A與電阻元件部12的端部112A電氣結(jié)合。
同樣，設(shè)置于電阻元件部12的端部112B和端子14B兩者間的導(dǎo)出部12B具有與端部112B連接的導(dǎo)電部1112B；與端子14B連接的導(dǎo)電部2112B；以及與導(dǎo)電部1112B、導(dǎo)電部2112B連接并設(shè)置于導(dǎo)電部1112B和導(dǎo)電部2112B兩者間的調(diào)整用電阻部17。調(diào)整用電阻部17與電阻元件部12串聯(lián)連接。調(diào)整用電阻部17在導(dǎo)電部1112B、2112B間具有彼此并聯(lián)連接的3個(gè)輔助電阻部17A、17B、17C。輔助電阻部17A、17B、17C通過(guò)絲網(wǎng)印刷以等間隔方式并排形成于電阻基板11的上表面11B上。具體來(lái)說(shuō)，導(dǎo)電部1112B起到調(diào)整用電阻部17其與電阻元件部12的端部112B相連接的端功能。而導(dǎo)電部2112B則起到調(diào)整用電阻部17其與端子14B相連接的端功能。端子14B與電阻元件部12的端部112B電氣結(jié)合。
絕緣殼體15具有使電阻元件部12和導(dǎo)電部13露出的圓形開(kāi)口部15E，由絕緣樹(shù)脂通過(guò)嵌入成型來(lái)形成電阻基板11。絕緣殼體15的底面部15D形成有位置和大小與電阻基板11的圓形貫通孔11A相同的嵌合孔15A。嵌合孔15A和圓形的開(kāi)口部15E按同心圓形狀形成。絕緣殼體15具有延伸至側(cè)方15F的平板部15B。端子14A、14B、14C從平板部15B起向外突出至側(cè)方15F。絕緣殼體15通過(guò)電阻基板11保持電阻元件部12。
平板部15B在分別與調(diào)整用電阻部16、17相對(duì)應(yīng)位置處形成有矩形的孔115C、215C。從孔115C、215C中分別露出有電阻基板11上所形成的調(diào)整用電阻部16、17。輔助電阻部16A～16C從孔115C中露出，以便可以從絕緣殼體15的外部接觸輔助電阻部16A～16C。而輔助電阻部17A～17C則從孔215C中露出，以便可以從絕緣殼體15的外部接觸輔助電阻部17A～17C?？?15C、215C設(shè)置于電阻基板11的頂面?zhèn)群偷酌鎮(zhèn)葍商?，也就是說(shuō)貫通絕緣殼體15的平板部15B。也可以在絕緣殼體15上形成分別露出輔助電阻部16A～16C、17A～17C的6個(gè)孔來(lái)替代孔115C、215C。
旋轉(zhuǎn)體18的中心形成有大致橢圓形狀的貫通孔18A。旋轉(zhuǎn)體18的上部設(shè)置有覆蓋絕緣殼體15的開(kāi)口部15E的圓板狀的突緣部18B。與突緣部18B的開(kāi)口部E相向的底面18E設(shè)置有由彈性導(dǎo)電部件所形成的滑動(dòng)件7?；瑒?dòng)件7具有在電阻元件部12上滑動(dòng)的部分7A和在導(dǎo)電部13上滑動(dòng)的部分7B?；瑒?dòng)件7(部分7A)滑動(dòng)的滑動(dòng)范圍L1為電阻元件部12。旋轉(zhuǎn)體18具有處于突緣部18B下方位置的圓筒狀的承接部18C；以及設(shè)置于承接部18C的前端并且直徑小于承接部18C的軸部18D。軸部18D可插通彼此重合的電阻基板11的圓形貫通孔11A和絕緣殼體15的嵌合孔15A。軸部18D的前端部18F在絕緣殼體15的底面處展寬，從而以可旋轉(zhuǎn)方式裝配到絕緣殼體15上。
現(xiàn)說(shuō)明旋轉(zhuǎn)式可變電阻器1001的動(dòng)作。一旦將旋轉(zhuǎn)輔助件插入旋轉(zhuǎn)體18的貫通孔18A中對(duì)旋轉(zhuǎn)體18進(jìn)行旋轉(zhuǎn)操作，滑動(dòng)件7的部分7A和7B便在電阻元件部12、導(dǎo)電部13上滑動(dòng)。端子14A、14C間的電阻值和端子14B、14C間的電阻值隨旋轉(zhuǎn)體18的旋轉(zhuǎn)角度即滑動(dòng)件7的位置而變化?；瑒?dòng)件7在調(diào)整用電阻部16、17上不滑動(dòng)，調(diào)整用電阻部16、17處于滑動(dòng)件7滑動(dòng)范圍L1以外位置。
下面說(shuō)明利用調(diào)整用電阻部16、17對(duì)旋轉(zhuǎn)式可變電阻器1001的電阻值進(jìn)行調(diào)整的方法。圖5示出可變電阻器1001的端子14A、14B間電阻值的變化。在端子14A、14B間加上規(guī)定電壓VAB來(lái)測(cè)定端子14A、14C間出現(xiàn)的電壓VAC。電阻值的變化可由所測(cè)定的電壓相對(duì)于規(guī)定電壓之比VAC/VAB間接給出。圖5中橫軸示出旋轉(zhuǎn)體18的旋轉(zhuǎn)角度，縱軸則示出電壓比VAC/VAB。旋轉(zhuǎn)角度以相對(duì)于全標(biāo)度之比來(lái)給出。所希望特性R1給出可變電阻器1001電阻值變化的所希望的特性，實(shí)測(cè)特性R2則給出實(shí)際測(cè)定得出的特性?？勺冸娮杵?001具有與所希望特性R1平行的線(xiàn)之間的特性允許范圍T1。通過(guò)測(cè)定端子14A、14B、14C間的電壓來(lái)間接檢測(cè)上述端子中至少2個(gè)之間電阻值的隨滑動(dòng)件7(部分7A)位置而產(chǎn)生的變化。
如圖5所示，實(shí)測(cè)特性R2進(jìn)入允許范圍T1內(nèi)的話(huà)，便不需要對(duì)調(diào)整用電阻部16、17進(jìn)行調(diào)整。由于構(gòu)成部件的隨機(jī)誤差、組合所產(chǎn)生的誤差，實(shí)測(cè)特性R2未收斂到允許范圍T1內(nèi)的情況下，通過(guò)對(duì)絕緣殼體15的孔15C中所露出的調(diào)整用電阻部16的輔助電阻部16A～16C保留其中至少1個(gè)輔助電阻部，將其他輔助電阻部電氣切斷，則可調(diào)整為使實(shí)測(cè)特性R2收斂到允許范圍T1內(nèi)。
圖6示出可變電阻器1001電阻值的變化。實(shí)測(cè)特性R3在靠近旋轉(zhuǎn)角度0％而非旋轉(zhuǎn)角度100％側(cè)的角度P處偏離了允許范圍T1。這種情況下，若沖切調(diào)整用電阻部16的輔助電阻部16A將其電氣切斷，則調(diào)整用電阻部16的電阻值高于輔助電阻部16A切斷前的電阻。由此，旋轉(zhuǎn)角度100％附近的電壓比幾乎不變，而旋轉(zhuǎn)角度0％附近的電壓比變大，實(shí)測(cè)特性R3的左側(cè)在圖6中上移。因而，可以將可變電阻器1001的實(shí)測(cè)特性R3調(diào)整為進(jìn)入允許范圍T1內(nèi)的特性R4。
圖7示出可變電阻器1001電阻值的變化。實(shí)測(cè)特性R5在靠近旋轉(zhuǎn)角度100％而非旋轉(zhuǎn)角度0％側(cè)的角度Q處偏離了允許范圍T1。這種情況下，若沖切調(diào)整用電阻部17的輔助電阻部17A將其電氣切斷，則調(diào)整用電阻部17的電阻值高于輔助電阻部17A切斷前的電阻。由此，旋轉(zhuǎn)角度0％附近的電壓比幾乎不變，而旋轉(zhuǎn)角度100％附近的電壓比變大，實(shí)測(cè)特性R5的右側(cè)在圖7中下移。因而，可以將可變電阻器1001的實(shí)測(cè)特性R5調(diào)整為進(jìn)入允許范圍T1內(nèi)的特性R6。
可變電阻器1001不論是電阻基板11的頂面?zhèn)冗€是底面?zhèn)榷荚O(shè)置了孔115C、215C，也就是說(shuō)對(duì)絕緣殼體15進(jìn)行了貫通。因而，可以很方便地對(duì)調(diào)整用電阻部16、17進(jìn)行沖切。在孔115C、215C的周?chē)^緣殼體15覆蓋著電阻基板11，因而可以防止調(diào)整用電阻16、17的沖切造成對(duì)電阻基板11的損傷。
如上所述，實(shí)施方式的可變電阻器1001可以通過(guò)切斷從孔115C、215C中露出的調(diào)整用電阻部16、17的輔助電阻部16A～16C、17A～17C，很方便地在組裝后對(duì)電阻值的變化進(jìn)行調(diào)整。
可以利用分別與電阻元件部12兩側(cè)的端部112A、112B連接的調(diào)整用電阻部16、17，分別獨(dú)立地調(diào)整旋轉(zhuǎn)角度0％附近電阻值的變化和旋轉(zhuǎn)角度100％附近電阻值的變化，可變電阻器1001具有電阻值變化較寬的可調(diào)整范圍。實(shí)施方式的可變電阻器也可以?xún)H配設(shè)調(diào)整用電阻部16、17其中之一，該可變電阻器即便是完成后也可以對(duì)電阻值的變化進(jìn)行調(diào)整。
實(shí)施方式中，調(diào)整用電阻部16具有彼此并聯(lián)連接的3個(gè)輔助電阻部16A～16C，調(diào)整用電阻部17則具有彼此并聯(lián)連接的3個(gè)輔助電阻部17A～17C。輔助電阻部的個(gè)數(shù)并不限于3個(gè)，上述輔助電阻部的電阻值也可以依據(jù)可變電阻器1001的電阻值設(shè)定為最佳值。
絕緣殼體15的孔115C、215C也可以?xún)H在調(diào)整用電阻部16、17上、即電阻基板11的面11B上設(shè)置，由絕緣殼體15覆蓋電阻基板11的上表面11B相反側(cè)的底面11C。這種情況下可以由激光器等修整輔助電阻部16A～16C、17A～17C，以提高調(diào)整用電阻部16、17的電阻值。
實(shí)施方式的可變電阻器1001是旋轉(zhuǎn)式可變電阻器，但即便是包括電阻元件部和其兩端設(shè)置的調(diào)整用電阻部的滑動(dòng)式可變電阻器，也可獲得同樣效果。
權(quán)利要求
1.一種可變電阻器，包括具有第一端部和第二端部的電阻元件部；在所述電阻元件部上滑動(dòng)、具有滑動(dòng)范圍的滑動(dòng)件；具有與所述電阻元件部的所述第一端部連接的第一端、第二端，并處于所述滑動(dòng)件的所述滑動(dòng)范圍以外位置的第一調(diào)整用電阻部；與所述第一調(diào)整用電阻部的所述第二端連接的第一端子；與所述電阻元件部的所述第二端部電氣結(jié)合的第二端子；以及與所述滑動(dòng)件連接的第三端子。
2.如權(quán)利要求1所述的可變電阻器，其特征在于，所述第一調(diào)整用電阻部具有多個(gè)輔助電阻部。
3.如權(quán)利要求2所述的可變電阻器，其特征在于，所述多個(gè)輔助電阻部彼此并聯(lián)連接。
4.如權(quán)利要求1所述的可變電阻器，其特征在于，進(jìn)一步包括第二調(diào)整用電阻部，該第二調(diào)整用電阻部具有與所述電阻元件部的所述第二端部連接的第一端和與所述第二端子連接的第二端，并處于所述滑動(dòng)件的所述滑動(dòng)范圍以外位置。
5.如權(quán)利要求4所述的可變電阻器，其特征在于，所述第二調(diào)整用電阻部具有多個(gè)輔助電阻部。
6.如權(quán)利要求5所述的可變電阻器，其特征在于，所述多個(gè)輔助電阻部彼此并聯(lián)連接。
7.如權(quán)利要求1所述的可變電阻器，其特征在于，進(jìn)一步包括絕緣殼體，該絕緣殼體形成有使所述第一調(diào)整用電阻部露出的孔，可以從外部接觸所述第一調(diào)整用電阻部，并且保持所述電阻元件部。
8.如權(quán)利要求7所述的可變電阻器，其特征在于，所述孔貫通所述絕緣殼體。
9.如權(quán)利要求1所述的可變電阻器，其特征在于，進(jìn)一步包括對(duì)所述滑動(dòng)件進(jìn)行滑動(dòng)操作的旋轉(zhuǎn)體。
10.一種可變電阻器的制造方法，包括得到具有第一端部和第二端部的電阻元件部的步驟；得到在所述電阻元件部上滑動(dòng)、具有滑動(dòng)范圍的滑動(dòng)件的步驟；得到第一調(diào)整用電阻部的步驟，該第一調(diào)整用電阻部具有與所述電阻元件部的所述第一端部連接的第一端、第二端，并處于所述滑動(dòng)件的所述滑動(dòng)范圍以外位置；得到與所述調(diào)整用電阻部的所述第二端連接的第一端子的步驟；得到與所述電阻元件部的所述第二端部電氣結(jié)合的第二端子的步驟；得到與所述滑動(dòng)件連接的第三端子的步驟；所述得到第一調(diào)整用電阻部的步驟以后，對(duì)所述第一端子、所述第二端子和所述第三端子中至少2個(gè)之間的電阻值隨所述滑動(dòng)件位置而產(chǎn)生的變化進(jìn)行檢測(cè)的步驟；以及根據(jù)所述檢測(cè)出的變化對(duì)所述第一調(diào)整用電阻部的電阻值進(jìn)行調(diào)整的步驟。
11.如權(quán)利要求10所述的可變電阻器的制造方法，其特征在于，所述得到第一調(diào)整用電阻部的步驟，包含得到連接于所述電阻元件部的所述第一端部和所述第一端子兩者間的多個(gè)輔助電阻部的步驟，所述對(duì)第一調(diào)整用電阻部的所述電阻值進(jìn)行調(diào)整的步驟，包含切斷所述多個(gè)輔助電阻部之中的至少1個(gè)的步驟。
12.如權(quán)利要求10所述的可變電阻器的制造方法，其特征在于，進(jìn)一步包括得到第二調(diào)整用電阻部的步驟，該第二調(diào)整用電阻部具有與所述電阻元件部的所述第二端部連接的第一端、與所述第二端子連接的第二端，并處于所述滑動(dòng)件的所述滑動(dòng)范圍以外位置，所述對(duì)電阻值的所述變化進(jìn)行檢測(cè)的步驟，包含在所述得到第一調(diào)整用電阻部的步驟和所述得到第二調(diào)整用電阻部的步驟以后，對(duì)所述第一端子、所述第二端子和所述第三端子中所述至少2個(gè)之間的所述電阻值隨所述滑動(dòng)件位置而產(chǎn)生的所述變化進(jìn)行檢測(cè)的步驟。
13.如權(quán)利要求12所述的可變電阻器的制造方法，其特征在于，進(jìn)一步包括根據(jù)所述檢測(cè)出的變化對(duì)所述第二調(diào)整用電阻部的電阻值進(jìn)行調(diào)整的步驟。
14.如權(quán)利要求13所述的可變電阻器的制造方法，其特征在于，所述得到第二調(diào)整用電阻部的步驟，包含得到連接于所述電阻元件部的所述第二端部和所述第二端子兩者間的多個(gè)輔助電阻部的步驟，所述對(duì)第二調(diào)整用電阻部的所述電阻值進(jìn)行調(diào)整的步驟，包含切斷所述多個(gè)輔助電阻部之中至少1個(gè)的步驟。
全文摘要
本發(fā)明的可變電阻器包括具有第一端部和第二端部的電阻元件部；在電阻元件部上滑動(dòng)的滑動(dòng)件；具有與電阻元件部的第一端部連接的第一端、第二端的調(diào)整用電阻部；與調(diào)整用電阻部的第二端連接的第一端子；與電阻元件部的第二端部電氣結(jié)合的第二端子；以及與滑動(dòng)件連接的第三端子。調(diào)整用電阻部處于滑動(dòng)件的滑動(dòng)范圍以外位置。該可變電阻器輸出相對(duì)于所需的電阻值誤差較小的高精度電阻值。
文檔編號(hào)H01C10/30GK1945765SQ20061015952
公開(kāi)日2007年4月11日 申請(qǐng)日期2006年9月22日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月6日
發(fā)明者三浦誠(chéng)貴, 西本巧 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社