专利名称：可变电阻器及其制造方法
技术领域：
本发明涉及各种设备操作所用的可变电阻器及其制造方法。
背景技术：
近年来，对于汽车空调等电器操作所用的可变电阻器来说，希望可随着设备性能的提高获得高精度的电阻值输出。
图8是现有的旋转式可变电阻器5001的剖视图，图9是可变电阻器5001的分解立体图。电阻基板1所具有的是中央设置有圆形的中孔1A的纸酚醛树脂迭层板或玻璃环氧树脂迭层板等的绝缘基板。电阻基板1的上表面通过丝网印刷等，按同心圆形状形成有处于外周侧的大致C字型的电阻元件部92和电阻元件部92的大致C字型内周所设置的环型导电部3。电阻元件部92的两端和导电部3分别电气性连接有电阻基板1上固定的端子4A、4B、4C。绝缘树脂制的绝缘壳体5具有圆形的上方开口部，其圆形的中央设置有位置和大小与电阻基板1的中孔1A相配合的嵌合孔5A。通过电阻基板1的嵌入成型，形成为电阻元件部92、导电部3露出于绝缘壳体5的开口部分的内底面。端子4A、4B、4C从绝缘壳体5的侧壁上所延伸的平板部5B的侧壁起向外突出。旋转体6在中央部位具有大致椭圆形状的贯通孔6A，在上部具有圆板形状的突缘部6B，而在下部则具有圆筒形状的轴部6C。突缘部6B的底面固定有滑动件7，滑动件7在电阻基板1上所形成的电阻元件部92和导电部3上滑动接触。圆筒形状的轴部6C插入彼此重合的电阻基板1的中孔1A和绝缘壳体5的嵌合孔5A中。轴部6C具有薄壁的前端部，前端部在绝缘壳体5的底面按喇叭形状铆接，以可旋转方式装配到绝缘壳体5上。
现说明旋转式可变电阻器5001的动作。旋转体6的大致椭圆形状的贯通孔6A中插入有旋转辅助件。一旦旋转操作旋转体6，突缘部6B的底面所固定的滑动件7便在电阻基板1上的电阻元件部92和导电部3上滑动。可从端子4A、4B、4C得到滑动件7与电阻元件部92的接触位置相对应的电阻值。
现有的旋转式可变电阻器5001，因电阻基板1上印刷形成的电阻元件部92的随机误差、各构成部件间的错位，有时会输出相对于所需的电阻值存在有误差的电阻值。
对于需要误差小的可变电阻器的车载用设备、图像/声响设备等设备来说，一旦使用现有的可变电阻器5001，其成品率往往变差，制造成本变大。
发明内容
可变电阻器包括具有第一端部和第二端部的电阻元件部；在电阻元件部上滑动的滑动件；具有与电阻元件部的第一端部连接的第一端、第二端的调整用电阻部；与调整用电阻部的第二端连接的第一端子；与电阻元件部的第二端部电气结合的第二端子；以及与滑动件连接的第三端子。调整用电阻部处于滑动件滑动的滑动范围以外位置。
该可变电阻器输出相对于所需的电阻值误差较小的高精度电阻值。
图1为本发明实施方式的可变电阻器的俯视图。
图2为图1所示的可变电阻器沿2-2线的剖视图。
图3为实施方式的可变电阻器的分解立体图。
图4为实施方式的可变电阻器的电阻基板的俯视图。
图5示出实施方式的可变电阻器的电阻值变化。
图6示出实施方式的可变电阻器的电阻值变化。
图7示出实施方式的可变电阻器的电阻值变化。
图8是现有的可变电阻器的剖视图。
图9是现有的可变电阻器的分解立体图。
具体实施例方式
图1为本发明实施方式的旋转式可变电阻器1001的俯视图。图2为图1所示的可变电阻器1001沿2-2线的剖视图。图3为可变电阻器1001的分解立体图。图4为可变电阻器1001的电阻基板11的俯视图。
绝缘树脂制的电阻基板11其中央具有圆形贯通孔11A，基板11的上表面11B上通过丝网印刷形成有导电部13和电阻元件部12。导电部13为与圆形贯通孔11A呈同心圆状设置的环型形状。电阻元件部12具有与圆形贯通孔11A呈同心圆状设置于导电部13外侧的大致C字型形状。
从电阻元件部12的两侧端部112A、112B(第一端部、第二端部)和导电部13的部分113A起朝向电阻基板11的外方延伸出分别与端部112A、112B和部分113A连接的导出部12A、12B、13A。导出部12A、12B、13A分别与电阻基板11的端部固定的端子14A、14B、14C(第一端子、第二端子、第三端子)连接。
设置于电阻元件部12的端部112A和端子14A两者间的导出部12A具有与端部112A连接的导电部1112A；与端子14A连接的导电部2112A；以及与导电部1112A、导电部2112A连接并设置于导电部1112A和导电部2112A两者间的调整用电阻部16。调整用电阻部16与电阻元件部12串联连接。调整用电阻部16在导电部1112A、2112A间具有彼此并联连接的3个辅助电阻部16A、16B、16C。辅助电阻部16A、16B、16C通过丝网印刷以等间隔方式并排形成于电阻基板11的上表面11B上。具体来说，导电部1112A起到调整用电阻部16其与电阻元件部12的端部112A相连接的端功能。而导电部2112A则起到调整用电阻部16其与端子14A相连接的端功能。端子14A与电阻元件部12的端部112A电气结合。
同样，设置于电阻元件部12的端部112B和端子14B两者间的导出部12B具有与端部112B连接的导电部1112B；与端子14B连接的导电部2112B；以及与导电部1112B、导电部2112B连接并设置于导电部1112B和导电部2112B两者间的调整用电阻部17。调整用电阻部17与电阻元件部12串联连接。调整用电阻部17在导电部1112B、2112B间具有彼此并联连接的3个辅助电阻部17A、17B、17C。辅助电阻部17A、17B、17C通过丝网印刷以等间隔方式并排形成于电阻基板11的上表面11B上。具体来说，导电部1112B起到调整用电阻部17其与电阻元件部12的端部112B相连接的端功能。而导电部2112B则起到调整用电阻部17其与端子14B相连接的端功能。端子14B与电阻元件部12的端部112B电气结合。
绝缘壳体15具有使电阻元件部12和导电部13露出的圆形开口部15E，由绝缘树脂通过嵌入成型来形成电阻基板11。绝缘壳体15的底面部15D形成有位置和大小与电阻基板11的圆形贯通孔11A相同的嵌合孔15A。嵌合孔15A和圆形的开口部15E按同心圆形状形成。绝缘壳体15具有延伸至侧方15F的平板部15B。端子14A、14B、14C从平板部15B起向外突出至侧方15F。绝缘壳体15通过电阻基板11保持电阻元件部12。
平板部15B在分别与调整用电阻部16、17相对应位置处形成有矩形的孔115C、215C。从孔115C、215C中分别露出有电阻基板11上所形成的调整用电阻部16、17。辅助电阻部16A～16C从孔115C中露出，以便可以从绝缘壳体15的外部接触辅助电阻部16A～16C。而辅助电阻部17A～17C则从孔215C中露出，以便可以从绝缘壳体15的外部接触辅助电阻部17A～17C。孔115C、215C设置于电阻基板11的顶面侧和底面侧两处，也就是说贯通绝缘壳体15的平板部15B。也可以在绝缘壳体15上形成分别露出辅助电阻部16A～16C、17A～17C的6个孔来替代孔115C、215C。
旋转体18的中心形成有大致椭圆形状的贯通孔18A。旋转体18的上部设置有覆盖绝缘壳体15的开口部15E的圆板状的突缘部18B。与突缘部18B的开口部E相向的底面18E设置有由弹性导电部件所形成的滑动件7。滑动件7具有在电阻元件部12上滑动的部分7A和在导电部13上滑动的部分7B。滑动件7(部分7A)滑动的滑动范围L1为电阻元件部12。旋转体18具有处于突缘部18B下方位置的圆筒状的承接部18C；以及设置于承接部18C的前端并且直径小于承接部18C的轴部18D。轴部18D可插通彼此重合的电阻基板11的圆形贯通孔11A和绝缘壳体15的嵌合孔15A。轴部18D的前端部18F在绝缘壳体15的底面处展宽，从而以可旋转方式装配到绝缘壳体15上。
现说明旋转式可变电阻器1001的动作。一旦将旋转辅助件插入旋转体18的贯通孔18A中对旋转体18进行旋转操作，滑动件7的部分7A和7B便在电阻元件部12、导电部13上滑动。端子14A、14C间的电阻值和端子14B、14C间的电阻值随旋转体18的旋转角度即滑动件7的位置而变化。滑动件7在调整用电阻部16、17上不滑动，调整用电阻部16、17处于滑动件7滑动范围L1以外位置。
下面说明利用调整用电阻部16、17对旋转式可变电阻器1001的电阻值进行调整的方法。图5示出可变电阻器1001的端子14A、14B间电阻值的变化。在端子14A、14B间加上规定电压VAB来测定端子14A、14C间出现的电压VAC。电阻值的变化可由所测定的电压相对于规定电压之比VAC/VAB间接给出。图5中横轴示出旋转体18的旋转角度，纵轴则示出电压比VAC/VAB。旋转角度以相对于全标度之比来给出。所希望特性R1给出可变电阻器1001电阻值变化的所希望的特性，实测特性R2则给出实际测定得出的特性。可变电阻器1001具有与所希望特性R1平行的线之间的特性允许范围T1。通过测定端子14A、14B、14C间的电压来间接检测上述端子中至少2个之间电阻值的随滑动件7(部分7A)位置而产生的变化。
如图5所示，实测特性R2进入允许范围T1内的话，便不需要对调整用电阻部16、17进行调整。由于构成部件的随机误差、组合所产生的误差，实测特性R2未收敛到允许范围T1内的情况下，通过对绝缘壳体15的孔15C中所露出的调整用电阻部16的辅助电阻部16A～16C保留其中至少1个辅助电阻部，将其他辅助电阻部电气切断，则可调整为使实测特性R2收敛到允许范围T1内。
图6示出可变电阻器1001电阻值的变化。实测特性R3在靠近旋转角度0％而非旋转角度100％侧的角度P处偏离了允许范围T1。这种情况下，若冲切调整用电阻部16的辅助电阻部16A将其电气切断，则调整用电阻部16的电阻值高于辅助电阻部16A切断前的电阻。由此，旋转角度100％附近的电压比几乎不变，而旋转角度0％附近的电压比变大，实测特性R3的左侧在图6中上移。因而，可以将可变电阻器1001的实测特性R3调整为进入允许范围T1内的特性R4。
图7示出可变电阻器1001电阻值的变化。实测特性R5在靠近旋转角度100％而非旋转角度0％侧的角度Q处偏离了允许范围T1。这种情况下，若冲切调整用电阻部17的辅助电阻部17A将其电气切断，则调整用电阻部17的电阻值高于辅助电阻部17A切断前的电阻。由此，旋转角度0％附近的电压比几乎不变，而旋转角度100％附近的电压比变大，实测特性R5的右侧在图7中下移。因而，可以将可变电阻器1001的实测特性R5调整为进入允许范围T1内的特性R6。
可变电阻器1001不论是电阻基板11的顶面侧还是底面侧都设置了孔115C、215C，也就是说对绝缘壳体15进行了贯通。因而，可以很方便地对调整用电阻部16、17进行冲切。在孔115C、215C的周围，绝缘壳体15覆盖着电阻基板11，因而可以防止调整用电阻16、17的冲切造成对电阻基板11的损伤。
如上所述，实施方式的可变电阻器1001可以通过切断从孔115C、215C中露出的调整用电阻部16、17的辅助电阻部16A～16C、17A～17C，很方便地在组装后对电阻值的变化进行调整。
可以利用分别与电阻元件部12两侧的端部112A、112B连接的调整用电阻部16、17，分别独立地调整旋转角度0％附近电阻值的变化和旋转角度100％附近电阻值的变化，可变电阻器1001具有电阻值变化较宽的可调整范围。实施方式的可变电阻器也可以仅配设调整用电阻部16、17其中之一，该可变电阻器即便是完成后也可以对电阻值的变化进行调整。
实施方式中，调整用电阻部16具有彼此并联连接的3个辅助电阻部16A～16C，调整用电阻部17则具有彼此并联连接的3个辅助电阻部17A～17C。辅助电阻部的个数并不限于3个，上述辅助电阻部的电阻值也可以依据可变电阻器1001的电阻值设定为最佳值。
绝缘壳体15的孔115C、215C也可以仅在调整用电阻部16、17上、即电阻基板11的面11B上设置，由绝缘壳体15覆盖电阻基板11的上表面11B相反侧的底面11C。这种情况下可以由激光器等修整辅助电阻部16A～16C、17A～17C，以提高调整用电阻部16、17的电阻值。
实施方式的可变电阻器1001是旋转式可变电阻器，但即便是包括电阻元件部和其两端设置的调整用电阻部的滑动式可变电阻器，也可获得同样效果。
权利要求
1.一种可变电阻器，包括具有第一端部和第二端部的电阻元件部；在所述电阻元件部上滑动、具有滑动范围的滑动件；具有与所述电阻元件部的所述第一端部连接的第一端、第二端，并处于所述滑动件的所述滑动范围以外位置的第一调整用电阻部；与所述第一调整用电阻部的所述第二端连接的第一端子；与所述电阻元件部的所述第二端部电气结合的第二端子；以及与所述滑动件连接的第三端子。
2.如权利要求1所述的可变电阻器，其特征在于，所述第一调整用电阻部具有多个辅助电阻部。
3.如权利要求2所述的可变电阻器，其特征在于，所述多个辅助电阻部彼此并联连接。
4.如权利要求1所述的可变电阻器，其特征在于，进一步包括第二调整用电阻部，该第二调整用电阻部具有与所述电阻元件部的所述第二端部连接的第一端和与所述第二端子连接的第二端，并处于所述滑动件的所述滑动范围以外位置。
5.如权利要求4所述的可变电阻器，其特征在于，所述第二调整用电阻部具有多个辅助电阻部。
6.如权利要求5所述的可变电阻器，其特征在于，所述多个辅助电阻部彼此并联连接。
7.如权利要求1所述的可变电阻器，其特征在于，进一步包括绝缘壳体，该绝缘壳体形成有使所述第一调整用电阻部露出的孔，可以从外部接触所述第一调整用电阻部，并且保持所述电阻元件部。
8.如权利要求7所述的可变电阻器，其特征在于，所述孔贯通所述绝缘壳体。
9.如权利要求1所述的可变电阻器，其特征在于，进一步包括对所述滑动件进行滑动操作的旋转体。
10.一种可变电阻器的制造方法，包括得到具有第一端部和第二端部的电阻元件部的步骤；得到在所述电阻元件部上滑动、具有滑动范围的滑动件的步骤；得到第一调整用电阻部的步骤，该第一调整用电阻部具有与所述电阻元件部的所述第一端部连接的第一端、第二端，并处于所述滑动件的所述滑动范围以外位置；得到与所述调整用电阻部的所述第二端连接的第一端子的步骤；得到与所述电阻元件部的所述第二端部电气结合的第二端子的步骤；得到与所述滑动件连接的第三端子的步骤；所述得到第一调整用电阻部的步骤以后，对所述第一端子、所述第二端子和所述第三端子中至少2个之间的电阻值随所述滑动件位置而产生的变化进行检测的步骤；以及根据所述检测出的变化对所述第一调整用电阻部的电阻值进行调整的步骤。
11.如权利要求10所述的可变电阻器的制造方法，其特征在于，所述得到第一调整用电阻部的步骤，包含得到连接于所述电阻元件部的所述第一端部和所述第一端子两者间的多个辅助电阻部的步骤，所述对第一调整用电阻部的所述电阻值进行调整的步骤，包含切断所述多个辅助电阻部之中的至少1个的步骤。
12.如权利要求10所述的可变电阻器的制造方法，其特征在于，进一步包括得到第二调整用电阻部的步骤，该第二调整用电阻部具有与所述电阻元件部的所述第二端部连接的第一端、与所述第二端子连接的第二端，并处于所述滑动件的所述滑动范围以外位置，所述对电阻值的所述变化进行检测的步骤，包含在所述得到第一调整用电阻部的步骤和所述得到第二调整用电阻部的步骤以后，对所述第一端子、所述第二端子和所述第三端子中所述至少2个之间的所述电阻值随所述滑动件位置而产生的所述变化进行检测的步骤。
13.如权利要求12所述的可变电阻器的制造方法，其特征在于，进一步包括根据所述检测出的变化对所述第二调整用电阻部的电阻值进行调整的步骤。
14.如权利要求13所述的可变电阻器的制造方法，其特征在于，所述得到第二调整用电阻部的步骤，包含得到连接于所述电阻元件部的所述第二端部和所述第二端子两者间的多个辅助电阻部的步骤，所述对第二调整用电阻部的所述电阻值进行调整的步骤，包含切断所述多个辅助电阻部之中至少1个的步骤。
全文摘要
本发明的可变电阻器包括具有第一端部和第二端部的电阻元件部；在电阻元件部上滑动的滑动件；具有与电阻元件部的第一端部连接的第一端、第二端的调整用电阻部；与调整用电阻部的第二端连接的第一端子；与电阻元件部的第二端部电气结合的第二端子；以及与滑动件连接的第三端子。调整用电阻部处于滑动件的滑动范围以外位置。该可变电阻器输出相对于所需的电阻值误差较小的高精度电阻值。
文档编号H01C10/30GK1945765SQ20061015952
公开日2007年4月11日 申请日期2006年9月22日 优先权日2005年10月6日
发明者三浦诚贵, 西本巧 申请人:松下电器产业株式会社